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JP5227853B2 - Oscillating gear device, transmission ratio variable mechanism, and vehicle steering device - Google Patents

Oscillating gear device, transmission ratio variable mechanism, and vehicle steering device Download PDF

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JP5227853B2 JP2009055359A JP2009055359A JP5227853B2 JP 5227853 B2 JP5227853 B2 JP 5227853B2 JP 2009055359 A JP2009055359 A JP 2009055359A JP 2009055359 A JP2009055359 A JP 2009055359A JP 5227853 B2 JP5227853 B2 JP 5227853B2
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Description

本発明は、揺動型歯車装置、伝達比可変機構、および車両用操舵装置に関する。   The present invention relates to an oscillating gear device, a transmission ratio variable mechanism, and a vehicle steering device.

揺動運動を行う歯車を含む揺動型歯車装置が提案されている(例えば、特許文献1,2,3参照。)。特許文献1では、揺動型歯車装置が、舵角比を変更することのできる伝達比可変機構を含む車両用操舵装置に適用されている。また、特許文献2,3では、揺動型歯車装置が、変速装置に適用されている。
揺動型歯車装置は、互いに対向する第1および第4の歯車と、第1および第4の歯車の間に配置され第1および第4の歯車に対して傾斜した揺動歯車とを有している。揺動歯車は、第1の歯車に噛み合う第2の歯車と、第4の歯車に噛み合う第3の歯車とを有する。より具体的には、第1の歯車と第2の歯車との噛み合いは、第1の歯車に設けられたピンと、第2の歯車に設けられた歯溝との噛み合いとされている。
An oscillating gear device including a gear that performs oscillating motion has been proposed (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3). In Patent Document 1, the oscillating gear device is applied to a vehicle steering device including a transmission ratio variable mechanism that can change the steering angle ratio. In Patent Documents 2 and 3, a rocking gear device is applied to a transmission.
The oscillating gear device includes first and fourth gears opposed to each other, and an oscillating gear disposed between the first and fourth gears and inclined with respect to the first and fourth gears. ing. The swing gear includes a second gear that meshes with the first gear, and a third gear that meshes with the fourth gear. More specifically, the meshing between the first gear and the second gear is the meshing between a pin provided on the first gear and a tooth groove provided on the second gear.

特開2006−82718号公報JP 2006-82718 A 特開2005−351384号公報JP 2005-351384 A 特開2006−46405号公報JP 2006-46405 A

ところで、車両用操舵装置において、振動および騒音の発生の抑制が要請されている。また、変速装置においても同様に、振動および騒音の発生の抑制が要請されている。
そこで、本発明の目的は、振動および騒音の発生を抑制できる揺動型歯車装置、伝達比可変機構、および車両用操舵装置を提供することである。
By the way, in a vehicle steering apparatus, suppression of generation of vibration and noise is demanded. Similarly, transmissions are required to suppress the generation of vibration and noise.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a rocking gear device, a transmission ratio variable mechanism, and a vehicle steering device that can suppress the generation of vibration and noise.

本願発明者は、歯を構成するピンが3次元の揺動運動をしており、その3次元の揺動運動のうちで、ピンの中心軸線に平行な軸線の周りの揺動運動の量が大きいと、ピンが歯溝に出入りするときの振動が大きくなり、騒音の原因となるという知見を得た。
そこで、本願発明者は、ピンの上述の揺動運動の量を抑制できるように、一対の歯車の諸元を最適化することを通じて、振動および騒音の発生を抑制することに想到した。これにより、本願発明を完成するに至ったものである。
The inventor of the present application has a three-dimensional rocking motion of the pins constituting the teeth, and the amount of rocking motion around the axis parallel to the central axis of the pin is the three-dimensional rocking motion. It has been found that if it is large, the vibration when the pin enters and exits the tooth gap increases, causing noise.
Therefore, the inventor of the present application has come up with the idea of suppressing the generation of vibrations and noises by optimizing the specifications of the pair of gears so that the amount of the above-described swing motion of the pin can be suppressed. As a result, the present invention has been completed.

第1の発明の揺動型歯車装置(78,88,89)は、第1の軸線(Z1)上に中心軸線(Z31,Z34)を有しその中心軸線の回りに回転可能な軸心固定歯車(211,214)と、上記第1の軸線に対して傾斜した状態で揺動する第2の軸線(Z2)上に中心軸線(Z32,Z33)を有しその中心軸線の回りに回転可能な軸心揺動歯車(212,213)と、を備え、上記軸心固定歯車および上記軸心揺動歯車のうちの一方の歯車(211,214)は、上記一方の歯車の側面(70,73)に上記一方の歯車の中心軸線を中心とする放射状に配列された複数の保持溝(79,109)と、各保持溝にそれぞれ保持され上記一方の歯車の歯を構成するピン(77,87)と、を含み、上記ピンが、上記軸心固定歯車および上記軸心揺動歯車のうちの他方の歯車(212,213)の側面(71,72)に上記他方の歯車の中心軸線を中心とする放射状に配列された歯溝(80,110)に噛み合うようにしてあり、互いに噛み合っている上記ピンおよび上記歯溝は、上記ピンの長手方向(X5)に関して所定長さの係合領域(J11)で係合し、上記ピンの中心軸線(J1)は、上記係合領域とは上記ピンの径方向(R5)に対向する対向領域(J11)を含み、上記対向領域内の上記ピンの中心軸線上の任意の点(P2)と上記第1の軸線との距離をrCOとし、上記任意の点と上記第2の軸線との距離をrFOとし、上記第1の歯車の上記ピンの数をZC とし、上記第2の歯車の上記歯溝の数をZF とするときに、下記式(1) :rCO/rFO=ZC /ZF ……(1) 、が成立することを特徴とする(請求項1)。 The oscillating gear device (78, 88, 89) of the first invention has a center axis (Z31, Z34) on the first axis (Z1) and is rotatable around the center axis. It has a center axis (Z32, Z33) on the gears (211 and 214) and a second axis (Z2) that swings in an inclined state with respect to the first axis, and can rotate around the center axis A center axis oscillating gear (212, 213), and one of the shaft fixed gear and one of the axis oscillating gears (211, 214) is a side surface (70, 73) a plurality of holding grooves (79, 109) arranged radially about the central axis of the one gear and pins (77, 77) held in the holding grooves and constituting the teeth of the one gear. 87), and the pin includes the shaft fixed gear and the shaft center swing. The side surfaces (71, 72) of the other gear (212, 213) of the gears mesh with the tooth grooves (80, 110) arranged radially about the central axis of the other gear, The pin and the tooth groove engaged with each other are engaged in an engagement region (J11) having a predetermined length with respect to the longitudinal direction (X5) of the pin, and the central axis (J1) of the pin is the engagement region. Includes a facing region (J11) facing the radial direction (R5) of the pin, and the distance between an arbitrary point (P2) on the central axis of the pin in the facing region and the first axis is r CO , the distance between the arbitrary point and the second axis is r FO , the number of the pins of the first gear is Z C, and the number of the tooth grooves of the second gear is Z F The following equation (1): r CO / r FO = Z C / Z F (1) (Claim 1).

第2の発明は、第1の発明において、上記軸心固定歯車(211,214)が一対設けられ、上記一対の軸心固定歯車のそれぞれが、上記軸心揺動歯車の一対の側面(71,72)のうちの対応する側面に噛み合わされていることを特徴とする(請求項2)。
第3の発明の伝達比可変機構(5)は、本発明の揺動型歯車装置を用いた伝達比可変機構であって、上記一対の軸心固定歯車の一方(211)が設けられた入力部材(20)と、上記一対の軸心固定歯車の他方(214)が設けられた出力部材(22)と、上記軸心揺動歯車が設けられ上記入力部材および出力部材の差動回転を許容する中間部材(391)と、上記中間部材を駆動するための電動モータ(23)と、を備え、上記入力部材から上記出力部材への伝達比を可変することを特徴とする(請求項3)。
According to a second aspect, in the first aspect, a pair of the shaft center fixed gears (211 and 214) is provided, and each of the pair of shaft center fixed gears is a pair of side surfaces (71 , 72) is meshed with a corresponding side surface (claim 2).
A transmission ratio variable mechanism (5) of the third invention is a transmission ratio variable mechanism using the oscillating gear device of the present invention, and is provided with one of the pair of shaft fixed gears (211). A member (20), an output member (22) provided with the other (214) of the pair of shaft fixed gears, and a shaft rocking gear provided to allow differential rotation of the input member and the output member And an electric motor (23) for driving the intermediate member, and the transmission ratio from the input member to the output member is variable (claim 3). .

第4の発明の車両用操舵装置(1)は、本発明の伝達比可変機構(5)を用いて操舵部材(2)の操舵角に対する転舵輪(4L,4R)の転舵角の比である伝達比を変更可能な車両用操舵装置であって、上記入力部材が上記操舵部材に連結され、上記出力部材が転舵輪側部材(12)に連結されていることを特徴とする(請求項4)。
なお、上記括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を示すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
The vehicle steering device (1) according to the fourth aspect of the present invention is the ratio of the turning angle of the steered wheels (4L, 4R) to the steering angle of the steering member (2) using the transmission ratio variable mechanism (5) of the present invention. A vehicle steering apparatus capable of changing a certain transmission ratio, wherein the input member is connected to the steering member, and the output member is connected to a steered wheel side member (12). 4).
In addition, although the alphanumeric characters in the parentheses indicate reference signs of corresponding components in the embodiments described later, the scope of the claims is not limited by these reference signs.

第1の発明によれば、上述の一方の歯車および他方の歯車が互いに噛み合って回転するときに、ピンの3次元の揺動運動のうちで、ピンの中心軸線に平行な軸線の周りの揺動運動の量が小さくなるので、ピンが歯溝に出入りするときの振動が小さくなる。その結果、揺動型歯車装置の振動および騒音の発生を抑制することができる。
なお、式(1) の距離rCOは、実測値であってもよいし、実測値または目標値を用いて計算により求めた計算値であってもよい。距離rFOも同様である。これらの距離rCOと距離rFOとから、式(1) の左辺のr比(r比=rCO/rFO)を算出し、算出したr比が歯数比と一致すればよい。このときに、式(1) が成立するといえる。
According to the first aspect of the present invention, when the one gear and the other gear are engaged with each other and rotated, the three-dimensional rocking motion of the pin swings around an axis parallel to the center axis of the pin. Since the amount of dynamic motion is reduced, the vibration when the pin enters and exits the tooth gap is reduced. As a result, it is possible to suppress the vibration and noise of the oscillating gear device.
Note that the distance r CO in the equation (1) may be an actual measurement value or a calculation value obtained by calculation using the actual measurement value or the target value. The same applies to the distance rFO . From the distance r CO and the distance r FO , the r ratio (r ratio = r CO / r FO ) on the left side of the equation (1) is calculated, and the calculated r ratio should coincide with the tooth number ratio. At this time, it can be said that Formula (1) is materialized.

例えば、図8の模式図を参照して、上記第1の軸線Z1と上記第2の軸線Z2とのなす角度をλとし、上記第1の軸線Z1が延びる方向に関して、上記第1の軸線Z1および上記第2の軸線Z2の交点P1と上記任意の点P2との距離をARCとし、上記第2の軸線が延びる方向に関して、上記交点P1と上記任意の点P2との距離をARFとしたときに、下記式(2) ,(3) が成り立つ。
RF=ARC×cos λ−rCO×sin λ ……(2)
FO=rCO×cos λ−ARC×sin λ ……(3)
揺動型歯車装置の諸元(目標値または測定値)として、角度λ、距離rCO、および距離ARF(または距離ARC)が与えられることがある。このときには、式(2) ,(3) と、与えられた諸元、すなわち、角度λ,距離rCO,距離ARF(または距離ARC)とを用いて、距離rFOを求めることができ、さらに、式(1) の左辺のr比を求めることができる。
For example, referring to the schematic diagram of FIG. 8, the angle between the first axis Z1 and the second axis Z2 is λ, and the first axis Z1 is related to the direction in which the first axis Z1 extends. and the distance between the intersection P1 and the arbitrary point P2 of the second axis Z2 and a RC, in the direction in which the second axis extends, a distance between the intersection P1 and the arbitrary point P2 and a RF Then, the following equations (2) and (3) are established.
A RF = A RC × cos λ−r CO × sin λ (2)
r FO = r CO × cos λ−A RC × sin λ (3)
As specifications (target value or measured value) of the oscillating gear device, an angle λ, a distance r CO , and a distance A RF (or a distance A RC ) may be given. At this time, the distance r FO can be obtained by using the equations (2) and (3) and the given specifications, that is, the angle λ, the distance r CO , and the distance A RF (or the distance A RC ). Furthermore, the r ratio of the left side of the equation (1) can be obtained.

第2の発明によれば、2対の軸心固定歯車および軸心揺動歯車を有する揺動型歯車装置において、振動および騒音を抑制することができる。
第3の発明によれば、電動モータが中間部材を駆動することにより、入力部材の回転角に対する出力部材の回転角の比を変更することができる。
第4の発明によれば、伝達比を可変可能とすることにより、車両の走行状態等に応じて、操舵部材の操舵に対する転舵輪の転舵角を最適にできる。例えば、車庫入れ動作を行うとき等の、車両の停止時または低速走行時には、伝達比を大きくすることで、操舵量に対して転舵輪の転舵量を大きくすることができ、操舵部材の操作量を少なくできる。また、車両が雪道等を走行しているときには、カウンタステア操作を伝達比可変機構で自動的に行ういわゆるアクティブ操舵が可能となる。
According to the second invention, vibration and noise can be suppressed in the oscillating gear device having two pairs of the shaft center fixed gear and the shaft center oscillating gear.
According to the third invention, the ratio of the rotation angle of the output member to the rotation angle of the input member can be changed by driving the intermediate member by the electric motor.
According to the fourth aspect, by making the transmission ratio variable, the turning angle of the steered wheels with respect to the steering of the steering member can be optimized according to the traveling state of the vehicle. For example, when the vehicle is stopped or running at low speed, such as when entering a garage, by increasing the transmission ratio, the turning amount of the steered wheels can be increased relative to the steering amount. The amount can be reduced. Further, when the vehicle is traveling on a snowy road or the like, so-called active steering can be performed in which the counter steer operation is automatically performed by the transmission ratio variable mechanism.

本発明の一実施の形態にかかる伝達比可変機構を備える車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of a steering device for vehicles provided with a transmission ratio variable mechanism concerning one embodiment of the present invention. 図1の要部のより具体的な構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the more concrete structure of the principal part of FIG. 図2の伝達比可変機構およびその周辺の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a transmission ratio variable mechanism in FIG. 2 and its surroundings. 図3の伝達比可変機構の要部の拡大図である。It is an enlarged view of the principal part of the transmission ratio variable mechanism of FIG. 第1の揺動型歯車装置の要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part of a 1st rocking | fluctuation type gear apparatus. 図4のVI−VI線に沿う要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part which follows the VI-VI line of FIG. 第1の揺動型歯車装置の側面図である。It is a side view of a 1st rocking | fluctuation type gear apparatus. 第1の揺動型歯車装置の模式図である。It is a schematic diagram of a 1st rocking | fluctuation type gear apparatus. ピンと歯溝との相対移動の軌跡を示すグラフであり、(a)に式(1) が成立しない場合を示し、(b)に式(1) が成立する場合を示す。(a)、(b)の横軸は、歯車の回転方向に関する歯溝に対するピンの相対移動量を示す。(a)、(b)の縦軸は、歯溝の深さ方向に関する歯溝に対するピンの相対移動量を示す。It is a graph which shows the locus | trajectory of relative movement of a pin and a tooth space, (a) shows the case where Formula (1) is not materialized, (b) shows the case where Formula (1) is materialized. The horizontal axes of (a) and (b) indicate the relative movement amount of the pin with respect to the tooth groove in the rotation direction of the gear. The vertical axis | shaft of (a), (b) shows the relative movement amount of the pin with respect to the tooth gap regarding the depth direction of a tooth gap. 図10は、数式を説明するための第2の歯車の模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram of the second gear for explaining the mathematical expression. 図11は、図10の第2の歯車のピンの運動の説明図である。FIG. 11 is an explanatory view of the movement of the pin of the second gear of FIG.

本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、揺動型歯車装置が、車両用操舵装置の伝達比可変機構に適用された場合に則して説明する。なお、本発明の揺動型歯車装置は、車両用操舵装置の伝達比可変機構以外の用途に用いることもできる。
図1は、本発明の一実施形態にかかる揺動型歯車装置が適用された車両用操舵装置の概略構成の模式図である。図1を参照して、車両用操舵装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に付与された操舵トルクを、操舵軸としてのステアリングシャフト3等を介して左右の転舵輪4L,4Rのそれぞれに与えて転舵を行うものである。車両用操舵装置1は、操舵部材2の操舵角θ1に対する転舵輪の転舵角θ2の比としての伝達比θ2/θ1を変更することのできるVGR(Variable Gear Ratio )機能を有している。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, a description will be given based on the case where the oscillating gear device is applied to a transmission ratio variable mechanism of a vehicle steering device. The oscillating gear device of the present invention can also be used for applications other than the transmission ratio variable mechanism of the vehicle steering device.
FIG. 1 is a schematic diagram of a schematic configuration of a vehicle steering apparatus to which an oscillating gear device according to an embodiment of the present invention is applied. Referring to FIG. 1, a vehicle steering apparatus 1 applies a steering torque applied to a steering member 2 such as a steering wheel to left and right steered wheels 4L and 4R via a steering shaft 3 as a steering shaft. The steering is given. The vehicle steering apparatus 1 has a VGR (Variable Gear Ratio) function capable of changing the transmission ratio θ2 / θ1 as the ratio of the steered wheel turning angle θ2 to the steering angle θ1 of the steering member 2.

車両用操舵装置1は、操舵部材2と、操舵部材2に連なるステアリングシャフト3とを有している。ステアリングシャフト3は、互いに同軸上に配置された第1、第2および第3の軸11,12,13を含んでいる。第1〜第3の軸11〜13のそれぞれの中心軸線は、当該第1〜第3の軸11〜13の回転軸線でもある。
第1の軸11の一端に、操舵部材2が同行回転可能に連結されている。第1の軸11の他端と第2の軸12の一端とは、伝達比可変機構5を介して差動回転可能に連結されている。第2の軸12と第3の軸13とは、トーションバー14を介して所定の範囲内で弾性的に相対回転可能、且つ動力伝達可能に連結されている。
The vehicle steering apparatus 1 includes a steering member 2 and a steering shaft 3 connected to the steering member 2. The steering shaft 3 includes first, second and third shafts 11, 12, 13 arranged coaxially with each other. The central axes of the first to third axes 11 to 13 are also rotation axes of the first to third axes 11 to 13.
The steering member 2 is connected to one end of the first shaft 11 so as to be able to rotate together. The other end of the first shaft 11 and one end of the second shaft 12 are connected via the transmission ratio variable mechanism 5 so as to be differentially rotatable. The second shaft 12 and the third shaft 13 are coupled via a torsion bar 14 so as to be elastically rotatable relative to each other within a predetermined range and transmit power.

第3の軸13は、自在継手7、中間軸8、自在継手9、転舵機構10等を介して、転舵輪4L,4Rと連なっている。
転舵機構10は、自在継手9に連なるピニオン軸15と、ピニオン軸15の先端のピニオン15aに噛み合うラック16aを有し車両の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸16とを有している。ラック軸16の一対の端部のそれぞれにタイロッド17L,17Rを介してナックルアーム18L,18Rが連結されている。
The third shaft 13 is connected to the steered wheels 4L and 4R via the universal joint 7, the intermediate shaft 8, the universal joint 9, the steering mechanism 10, and the like.
The steered mechanism 10 includes a pinion shaft 15 connected to the universal joint 9, and a rack shaft 16 as a steered shaft that has a rack 16a that meshes with the pinion 15a at the tip of the pinion shaft 15 and extends in the left-right direction of the vehicle. Yes. Knuckle arms 18L and 18R are connected to the pair of ends of the rack shaft 16 via tie rods 17L and 17R, respectively.

上述の構成により、操舵部材2の回転は、ステアリングシャフト3等を介して転舵機構10に伝達される。転舵機構10では、ピニオン15aの回転がラック軸16の軸方向の運動に変換される。ラック軸16の軸方向の運動は、各タイロッド17L,17Rを介して対応するナックルアーム18L,18Rに伝えられ、これらのナックルアーム18L,18Rがそれぞれ回転する。これにより、各ナックルアーム18L,18Rに連結された対応する転舵輪4L,4Rがそれぞれ操向する。   With the above-described configuration, the rotation of the steering member 2 is transmitted to the steering mechanism 10 via the steering shaft 3 and the like. In the turning mechanism 10, the rotation of the pinion 15 a is converted into the axial movement of the rack shaft 16. The axial movement of the rack shaft 16 is transmitted to the corresponding knuckle arms 18L and 18R via the tie rods 17L and 17R, and the knuckle arms 18L and 18R rotate. Accordingly, the corresponding steered wheels 4L and 4R connected to the knuckle arms 18L and 18R are respectively steered.

伝達比可変機構5は、ステアリングシャフト3の第1および第2の軸11,12間の回転伝達比(伝達比θ2/θ1)を変更するためのものであり、ニューテーションギヤ機構とされている。この伝達比可変機構5は、第1の軸11の他端に設けられた入力部材20と、第2の軸12の一端に設けられた出力部材22と、入力部材20と出力部材22との間に介在する中間部材としての軌道輪ユニット39と、を含んでいる。   The transmission ratio variable mechanism 5 is for changing the rotation transmission ratio (transmission ratio θ2 / θ1) between the first and second shafts 11 and 12 of the steering shaft 3, and is a nutation gear mechanism. . The transmission ratio variable mechanism 5 includes an input member 20 provided at the other end of the first shaft 11, an output member 22 provided at one end of the second shaft 12, and the input member 20 and the output member 22. And a bearing ring unit 39 as an intermediate member interposed therebetween.

入力部材20は、操舵部材2および第1の軸11とはトルク伝達可能に連結されている。出力部材22は、転舵輪側部材としての第2の軸12とはトルク伝達可能に連結されている。出力部材22は、第2の軸12や転舵機構10等を介して転舵輪4L,4Rに連なっている。
入力部材20は、当該入力部材20の中心軸線の周りに回転可能に支持されている。出力部材22は、当該出力部材22の中心軸線の周りに回転可能に支持されている。入力部材20の中心軸線と、出力部材22の中心軸線とは、第1の軸線Z1に一致している。
The input member 20 is connected to the steering member 2 and the first shaft 11 so that torque can be transmitted. The output member 22 is connected to the second shaft 12 as a steered wheel side member so that torque can be transmitted. The output member 22 is connected to the steered wheels 4L and 4R via the second shaft 12, the steered mechanism 10, and the like.
The input member 20 is supported rotatably around the central axis of the input member 20. The output member 22 is supported so as to be rotatable around the central axis of the output member 22. The central axis of the input member 20 and the central axis of the output member 22 coincide with the first axis Z1.

上述の軌道輪ユニット39は、第1の軌道輪としての内輪391と、第2の軌道輪としての外輪392と、内輪391および外輪392間に介在する玉等の転動体393とを含んでおり、玉軸受を構成している。
転動体393としては、玉以外にも、円筒ころ、針状ころ、円錐ころを用いることができる。また、転動体393は、単列に配置されていてもよいし、複列に配置されていてもよい。複列にすると、外輪392に対する内輪391の倒れを防止するのに好適である。複列のものとして、複列アンギュラ軸受を例示できる。
The above-described track ring unit 39 includes an inner ring 391 as a first track ring, an outer ring 392 as a second track ring, and rolling elements 393 such as balls interposed between the inner ring 391 and the outer ring 392. Constitutes a ball bearing.
As the rolling element 393, a cylindrical roller, a needle roller, and a tapered roller can be used besides a ball. Further, the rolling elements 393 may be arranged in a single row, or may be arranged in a double row. The double row is suitable for preventing the inner ring 391 from falling over the outer ring 392. A double row angular bearing can be illustrated as a double row thing.

内輪391は、入力部材20と出力部材22とを差動回転可能に連結するものである。内輪391および外輪392は、第1の軸線Z1に対して傾斜する共通の中心軸線を有している。内輪391は、当該内輪391の中心軸線の周りに回転可能とされている。内輪391の中心軸線は、第2の軸線Z2に一致している。第2の軸線Z2は、第1の軸線Z1に対して所定の傾斜角度をなして傾斜しており、後述するように第1の軸線Z1に対して傾斜した状態で揺動するようになっている。   The inner ring 391 connects the input member 20 and the output member 22 so as to be differentially rotatable. The inner ring 391 and the outer ring 392 have a common central axis that is inclined with respect to the first axis Z1. The inner ring 391 can rotate around the central axis of the inner ring 391. The central axis line of the inner ring 391 coincides with the second axis line Z2. The second axis Z2 is inclined at a predetermined inclination angle with respect to the first axis Z1, and swings in a state inclined with respect to the first axis Z1, as will be described later. Yes.

内輪391は、転動体393を介して外輪392に回転可能に支持されていることにより、第2の軸線Z2の回りを回転可能である。また、内輪391は、外輪392を駆動するためのアクチュエータとしての電動モータである伝達比可変機構用モータ23が駆動されることに伴い、第1の軸線Z1の回りを回転可能である。内輪391および外輪392は、第1の軸線Z1回りにコリオリ運動(首振り運動)可能である。   The inner ring 391 is rotatable about the second axis Z2 by being rotatably supported by the outer ring 392 via the rolling elements 393. Further, the inner ring 391 can rotate around the first axis Z1 when the transmission ratio variable mechanism motor 23 which is an electric motor as an actuator for driving the outer ring 392 is driven. The inner ring 391 and the outer ring 392 can perform Coriolis motion (swing motion) around the first axis Z1.

伝達比可変機構用モータ23は、軌道輪ユニット39の径方向外方に配置されている。伝達比可変機構用モータ23の中心軸線は、第1の軸線Z1と一致している。伝達比可変機構用モータ23は、第1の軸線Z1回りに関する外輪392の回転数を変更することにより、伝達比θ2/θ1を変更する。
伝達比可変機構用モータ23は、例えばブラシレスモータからなり、軌道輪ユニット39の外輪392を保持するロータ231と、このロータ231を取り囲むとともにステアリングコラムとしてのハウジング24に固定されたステータ232とを含んでいる。ロータ231は、第1の軸線Z1の回りを回転するようになっている。
The transmission ratio variable mechanism motor 23 is disposed radially outward of the race ring unit 39. The central axis of the transmission ratio variable mechanism motor 23 coincides with the first axis Z1. The transmission ratio variable mechanism motor 23 changes the transmission ratio θ2 / θ1 by changing the rotation speed of the outer ring 392 around the first axis Z1.
The transmission ratio variable mechanism motor 23 is composed of, for example, a brushless motor, and includes a rotor 231 that holds an outer ring 392 of the raceway ring unit 39 and a stator 232 that surrounds the rotor 231 and is fixed to a housing 24 as a steering column. It is out. The rotor 231 rotates around the first axis Z1.

車両用操舵装置1は、ステアリングシャフト3に操舵補助力を付与するための操舵補助力付与機構19を備えている。操舵補助力付与機構19は、伝達比可変機構5の出力部材22に連なる入力軸としての上述の第2の軸12と、転舵機構10に連なる出力軸としての上述の第3の軸13と、第2の軸12と第3の軸13との間に伝達されるトルクを検出する後述のトルクセンサ44と、操舵補助用のアクチュエータとしての操舵補助用モータ25と、操舵補助用モータ25と第3の軸13との間に介在する減速機構26とを含んでいる。   The vehicle steering apparatus 1 includes a steering assist force applying mechanism 19 for applying a steering assist force to the steering shaft 3. The steering assist force applying mechanism 19 includes the above-described second shaft 12 as an input shaft continuous with the output member 22 of the transmission ratio variable mechanism 5 and the above-described third shaft 13 as an output shaft continuous with the steering mechanism 10. A torque sensor 44 (described later) for detecting torque transmitted between the second shaft 12 and the third shaft 13, a steering assist motor 25 as a steering assist actuator, and a steering assist motor 25; A speed reduction mechanism 26 interposed between the third shaft 13 and the third shaft 13 is included.

操舵補助用モータ25は、ブラシレスモータ等の電動モータからなる。この操舵補助用モータ25の出力は、減速機構26を介して第3の軸13に伝達される。
減速機構26は、例えばウォームギヤ機構からなる。減速機構26は、操舵補助用モータ25の出力軸25aに連結された駆動歯車としてのウォーム軸27と、ウォーム軸27と噛み合い且つ第3の軸13に同行回転可能に連結された従動歯車としてのウォームホイール28とを含んでいる。なお、減速機構26は、ウォームギヤ機構に限らず、平行軸歯車機構等の他の歯車機構を用いてもよい。上述の平行軸歯車機構は、例えば、互いに噛み合う一対の平歯車を含んでおり、平歯車に代えてはすば歯車を用いてもよい。
The steering assist motor 25 is an electric motor such as a brushless motor. The output of the steering assist motor 25 is transmitted to the third shaft 13 via the speed reduction mechanism 26.
The speed reduction mechanism 26 is composed of, for example, a worm gear mechanism. The speed reduction mechanism 26 is a worm shaft 27 serving as a drive gear coupled to the output shaft 25a of the steering assist motor 25, and a driven gear coupled to the worm shaft 27 and coupled to the third shaft 13 so as to be able to rotate together. And a worm wheel 28. The speed reduction mechanism 26 is not limited to the worm gear mechanism, and other gear mechanisms such as a parallel shaft gear mechanism may be used. The parallel shaft gear mechanism described above includes, for example, a pair of spur gears that mesh with each other, and a helical gear may be used instead of the spur gear.

伝達比可変機構5および操舵補助力付与機構19は、ハウジング24に配置されている。ハウジング24は、車両の乗員室(キャビン)内に配置されている。なお、ハウジング24を、中間軸8を取り囲むように配置してもよいし、車両のエンジンルーム内に配置してもよい。
伝達比可変機構用モータ23および操舵補助用モータ25の駆動は、それぞれ、CPU、RAMおよびROMを含む制御部29によって制御される。制御部29は、駆動回路40を介して伝達比可変機構用モータ23と接続されているとともに、駆動回路41を介して操舵補助用モータ25と接続されている。
The transmission ratio variable mechanism 5 and the steering assist force applying mechanism 19 are arranged in the housing 24. The housing 24 is disposed in a passenger compartment (cabin) of the vehicle. The housing 24 may be disposed so as to surround the intermediate shaft 8 or may be disposed in the engine room of the vehicle.
Driving of the transmission ratio variable mechanism motor 23 and the steering assist motor 25 is controlled by a control unit 29 including a CPU, a RAM, and a ROM, respectively. The control unit 29 is connected to the transmission ratio variable mechanism motor 23 via the drive circuit 40, and is connected to the steering assist motor 25 via the drive circuit 41.

制御部29には、操舵角センサ42、伝達比可変機構用モータ23の回転角を検出するためのモータレゾルバからなる回転角検出センサ43、トルク検出手段としてのトルクセンサ44、転舵角センサ45、車速センサ46およびヨーレートセンサ47がそれぞれ接続されている。
操舵角センサ42から制御部29へは、操舵部材2の直進位置からの操作量である操舵角θ1に対応する値として、第1の軸11の回転角についての信号が入力される。
The control unit 29 includes a steering angle sensor 42, a rotation angle detection sensor 43 including a motor resolver for detecting the rotation angle of the transmission ratio variable mechanism motor 23, a torque sensor 44 as a torque detection means, and a turning angle sensor 45. A vehicle speed sensor 46 and a yaw rate sensor 47 are connected to each other.
A signal about the rotation angle of the first shaft 11 is input from the steering angle sensor 42 to the control unit 29 as a value corresponding to the steering angle θ1 that is the operation amount from the straight position of the steering member 2.

回転角検出センサ43から制御部29へは、伝達比可変機構用モータ23のロータ231の回転角θrについての信号が入力される。
トルクセンサ44から制御部29へは、操舵部材2に作用する操舵トルクTに対応する値として、第2および第3の軸12,13間に作用するトルクについての信号が入力される。
A signal regarding the rotation angle θr of the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 is input from the rotation angle detection sensor 43 to the control unit 29.
From the torque sensor 44, a signal regarding the torque acting between the second and third shafts 12 and 13 is input as a value corresponding to the steering torque T acting on the steering member 2.

転舵角センサ45から制御部29へは、転舵角θ2に対応する値として第3の軸13の回転角についての信号が入力される。
車速センサ46から制御部29へは、車速Vについての信号が入力される。
ヨーレートセンサ47から制御部29へは、車両のヨーレートγについての信号が入力される。
A signal about the rotation angle of the third shaft 13 is input from the turning angle sensor 45 to the control unit 29 as a value corresponding to the turning angle θ2.
A signal regarding the vehicle speed V is input from the vehicle speed sensor 46 to the control unit 29.
A signal regarding the yaw rate γ of the vehicle is input from the yaw rate sensor 47 to the control unit 29.

制御部29は、上述の各センサ42〜47の信号等に基づいて、伝達比可変機構用モータ23および操舵補助用モータ25の駆動を制御する。
上述の構成により、伝達比可変機構5の出力は、操舵補助力付与機構19を介して転舵機構10に伝達される。より具体的には、操舵部材2に入力された操舵トルクは、第1の軸11を介して伝達比可変機構5の入力部材20に入力され、出力部材22から操舵補助力付与機構19の第2の軸12に伝達される。
The control unit 29 controls driving of the transmission ratio variable mechanism motor 23 and the steering assist motor 25 based on the signals of the sensors 42 to 47 described above.
With the above configuration, the output of the transmission ratio variable mechanism 5 is transmitted to the steering mechanism 10 via the steering assist force applying mechanism 19. More specifically, the steering torque input to the steering member 2 is input to the input member 20 of the transmission ratio variable mechanism 5 via the first shaft 11, and the first of the steering assist force applying mechanism 19 is output from the output member 22. Is transmitted to the second shaft 12.

第2の軸12に伝達された操舵トルクは、トーションバー14および第3の軸13に伝わり、操舵補助用モータ25からの出力と合わさって中間軸8等を介して転舵機構10に伝達される。
図2は、図1の要部のより具体的な構成を示す断面図である。図2を参照して、ハウジング24は、例えば、アルミニウム合金等の金属を筒状に形成してなるものであり、第1のハウジング51、第2のハウジング52、および第3のハウジング53を含んでいる。ハウジング24内には、第1の軸受31、第2の軸受32、第3の軸受33、第4の軸受34、第5の軸受35、第6の軸受36、および第7の軸受37(簡略化して図示)が収容されている。例えば、第1〜第7の軸受31〜37のそれぞれは、転がり軸受である。より具体的には、第1〜第5の軸受31〜35および第7の軸受37は、それぞれ、アンギュラ玉軸受である。第6の軸受36は、針状ころ軸受である。
The steering torque transmitted to the second shaft 12 is transmitted to the torsion bar 14 and the third shaft 13, and together with the output from the steering assist motor 25, is transmitted to the steering mechanism 10 via the intermediate shaft 8 or the like. The
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a more specific configuration of the main part of FIG. Referring to FIG. 2, the housing 24 is formed by forming a metal such as an aluminum alloy into a cylindrical shape, and includes a first housing 51, a second housing 52, and a third housing 53. It is out. In the housing 24, a first bearing 31, a second bearing 32, a third bearing 33, a fourth bearing 34, a fifth bearing 35, a sixth bearing 36, and a seventh bearing 37 (simplified) Is shown). For example, each of the first to seventh bearings 31 to 37 is a rolling bearing. More specifically, the first to fifth bearings 31 to 35 and the seventh bearing 37 are angular ball bearings. The sixth bearing 36 is a needle roller bearing.

第1のハウジング51は筒状をなしており、差動機構としての伝達比可変機構5を収容する差動機構ハウジングを構成しているとともに、伝達比可変機構用モータ23を収容するモータハウジングを構成している。第1のハウジング51の一端は、端壁部材54によって覆われている。第1のハウジング51の一端と端壁部材54とは、ボルト等の締結部材55を用いて互いに固定されている。第1のハウジング51の他端の内周面56に、第2のハウジング52の一端の環状凸部57が嵌合されている。これら第1および第2のハウジング51,52は、ボルト等の締結部材(図示せず)を用いて互いに固定されている。   The first housing 51 has a cylindrical shape, constitutes a differential mechanism housing that houses the transmission ratio variable mechanism 5 as a differential mechanism, and a motor housing that houses the transmission ratio variable mechanism motor 23. It is composed. One end of the first housing 51 is covered with an end wall member 54. One end of the first housing 51 and the end wall member 54 are fixed to each other using a fastening member 55 such as a bolt. An annular convex portion 57 at one end of the second housing 52 is fitted to the inner peripheral surface 56 at the other end of the first housing 51. The first and second housings 51 and 52 are fixed to each other using a fastening member (not shown) such as a bolt.

第2のハウジング52は筒状をなしており、トルクセンサ44を収容するセンサハウジングと、回転角検出センサ43を収容するレゾルバハウジングとを構成している。第2のハウジング52の他端の外周面59に、第3のハウジング53の一端の内周面60が嵌合している。
第3のハウジング53は、筒状をなしており、減速機構26を収容する減速機構ハウジングを構成している。第3のハウジング53の他端には端壁部61が設けられている。端壁部61は環状をなしている。端壁部61により、第3のハウジング53の他端が塞がれている。
The second housing 52 has a cylindrical shape, and constitutes a sensor housing that houses the torque sensor 44 and a resolver housing that houses the rotation angle detection sensor 43. The inner peripheral surface 60 at one end of the third housing 53 is fitted to the outer peripheral surface 59 at the other end of the second housing 52.
The third housing 53 has a cylindrical shape and constitutes a speed reduction mechanism housing that houses the speed reduction mechanism 26. An end wall portion 61 is provided at the other end of the third housing 53. The end wall portion 61 has an annular shape. The end wall portion 61 closes the other end of the third housing 53.

図3は、図2の伝達比可変機構5およびその周辺の拡大図である。図3を参照して、伝達比可変機構5の入力部材20、出力部材22および軌道輪ユニット39の内輪391は、それぞれ、環状をなしている。
入力部材20と内輪391とは、互いに噛み合う第1の歯車211および第2の歯車212により、動力伝達可能に互いに連結されている。内輪391と出力部材22とは、互いに噛み合う第3の歯車213および第4の歯車214により、動力伝達可能に互いに連結されている。
FIG. 3 is an enlarged view of the transmission ratio variable mechanism 5 of FIG. 2 and its surroundings. Referring to FIG. 3, the input member 20, the output member 22 of the transmission ratio variable mechanism 5, and the inner ring 391 of the raceway ring unit 39 each have an annular shape.
The input member 20 and the inner ring 391 are connected to each other by a first gear 211 and a second gear 212 that mesh with each other so that power can be transmitted. The inner ring 391 and the output member 22 are connected to each other by a third gear 213 and a fourth gear 214 that mesh with each other so as to transmit power.

入力部材20は、第1の歯車211を有している。第1の歯車211は、歯車本体としての入力部材本体201と、入力部材本体201に保持される複数のピン77と、複数のピン77を入力部材本体201に保持するための内保持器75および外保持器76とを含んでいる。
また、入力部材20は、入力部材本体201の径方向内方に配置され入力部材本体201と同行回転可能な筒状部材202を有している。入力部材本体201および筒状部材202は、単一の材料を用いて一体に形成されている。
The input member 20 has a first gear 211. The first gear 211 includes an input member main body 201 as a gear main body, a plurality of pins 77 held by the input member main body 201, an inner holder 75 for holding the plurality of pins 77 on the input member main body 201, and And an outer retainer 76.
The input member 20 includes a cylindrical member 202 that is disposed radially inward of the input member main body 201 and can rotate along with the input member main body 201. The input member main body 201 and the cylindrical member 202 are integrally formed using a single material.

第1の軸11の他端は、筒状部材202の挿通孔202aを挿通している。伝達比可変機構5の入力軸としての第1の軸11の他端と、筒状部材202とは、例えばセレーション係合によって、トルク伝達可能に連結されている。
出力部材22は、第4の歯車214を有している。第4の歯車214は、歯車本体としての出力部材本体221と、出力部材本体221に保持される複数のピン87と、複数のピン87を出力部材本体221で保持するための内保持器85および外保持器86とを含んでいる。
The other end of the first shaft 11 is inserted through the insertion hole 202 a of the cylindrical member 202. The other end of the first shaft 11 serving as the input shaft of the transmission ratio variable mechanism 5 and the cylindrical member 202 are connected so as to be able to transmit torque, for example, by serration engagement.
The output member 22 has a fourth gear 214. The fourth gear 214 includes an output member main body 221 as a gear main body, a plurality of pins 87 held by the output member main body 221, an inner holder 85 for holding the plurality of pins 87 by the output member main body 221, and And an outer retainer 86.

出力部材22は、出力部材本体221の径方向内方に配置され出力部材本体221と同行回転可能な筒状部材222を有している。出力部材本体221および筒状部材222は、単一の材料を用いて一体に形成されている。
第2の軸12の一端は、出力部材22の筒状部材222の挿通孔222aを挿通している。伝達比可変機構5の出力軸としての第2の軸12の中間部と、出力部材22とは、例えばセレーション係合によって、トルク伝達可能に連結されている。
The output member 22 includes a cylindrical member 222 that is disposed radially inward of the output member main body 221 and can rotate together with the output member main body 221. The output member main body 221 and the cylindrical member 222 are integrally formed using a single material.
One end of the second shaft 12 is inserted through the insertion hole 222 a of the cylindrical member 222 of the output member 22. The intermediate portion of the second shaft 12 as the output shaft of the transmission ratio variable mechanism 5 and the output member 22 are connected so as to be able to transmit torque, for example, by serration engagement.

軌道輪ユニット39の内輪391は、全体が単一の部材を用いて一体に形成されており、入力部材20と出力部材22との間に配置されている。内輪391は、入力部材20の第1の歯車211と対をなす第2の歯車212と、出力部材22の第4の歯車214と対をなす第3の歯車213とを有している。内輪391は、当該内輪391の軸方向に関しての第1の端部391aおよび第2の端部391bを有している。第1の端部391aは、第2の歯車212の歯車本体として形成されている。第2の端部391bは、第3の歯車213の歯車本体として形成されている。第1および第2の端部391a,391bは、互いの軸線が合致しており、この合致する軸線としての第2の軸線Z2の回りを同行回転可能である。   The inner ring 391 of the track ring unit 39 is integrally formed using a single member, and is disposed between the input member 20 and the output member 22. The inner ring 391 includes a second gear 212 that is paired with the first gear 211 of the input member 20 and a third gear 213 that is paired with the fourth gear 214 of the output member 22. The inner ring 391 has a first end 391a and a second end 391b in the axial direction of the inner ring 391. The first end 391 a is formed as a gear body of the second gear 212. The second end 391 b is formed as a gear body of the third gear 213. The first and second end portions 391a and 391b are aligned with each other, and can rotate together around the second axis Z2 as the matching axis.

外輪392は、伝達比可変機構用モータ23のロータ231の内周に形成された傾斜孔63に圧入状態で固定されている。外輪392は、ロータ231とは第1の軸線Z1の回りを同行回転する。ロータ231が第1の軸線Z1の回りを回転することに伴い、軌道輪ユニット39がコリオリ運動する。
なお、本実施形態では、上述のように構成された軌道輪ユニット39に則して説明するが、以下のように構成してもよい。すなわち、外輪392が入力部材20および出力部材22を差動回転可能に連結するとともに、内輪391が伝達比可変機構用モータ23のロータ231と同行回転可能に連結されるようにしてもよい。この場合、軌道輪ユニット39は、内輪支持型となる。また、第2の歯車212および第3の歯車213は、中間部材としての外輪392の側面に設けられる。
The outer ring 392 is fixed in a press-fitted state in an inclined hole 63 formed in the inner periphery of the rotor 231 of the motor 23 for variable transmission ratio mechanism. The outer ring 392 rotates together with the rotor 231 around the first axis Z1. As the rotor 231 rotates around the first axis Z1, the bearing ring unit 39 performs Coriolis motion.
In the present embodiment, the description will be made in accordance with the raceway ring unit 39 configured as described above, but it may be configured as follows. That is, the outer ring 392 may connect the input member 20 and the output member 22 so as to be differentially rotatable, and the inner ring 391 may be connected to the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 so as to be rotatable together. In this case, the race ring unit 39 is an inner ring support type. The second gear 212 and the third gear 213 are provided on the side surface of the outer ring 392 as an intermediate member.

図4は、図3の伝達比可変機構5の要部の拡大図である。図4を参照して、第1の歯車211の中心軸線Z31は、入力部材20の中心軸線と一致しており、第1の軸線Z1にも一致している。第1の歯車211は、当該第1の歯車211の中心軸線Z31の周りに回転可能とされている。
第4の歯車214の中心軸線Z34は、出力部材22の中心軸線と一致しており、第1の軸線Z1にも一致している。第4の歯車214は、当該第4の歯車214の中心軸線Z34の周りに回転可能とされている。
FIG. 4 is an enlarged view of a main part of the transmission ratio variable mechanism 5 of FIG. Referring to FIG. 4, the center axis Z31 of the first gear 211 is coincident with the center axis of the input member 20 and also coincides with the first axis Z1. The first gear 211 is rotatable around the central axis Z31 of the first gear 211.
The center axis Z34 of the fourth gear 214 coincides with the center axis of the output member 22, and also coincides with the first axis Z1. The fourth gear 214 is rotatable around the central axis Z34 of the fourth gear 214.

第2の歯車212の中心軸線Z32は、第2の軸線Z2に一致している。第2の歯車212は、当該第2の歯車212の中心軸線Z32の周りに回転可能とされている。
第3の歯車213の中心軸線Z33は、第2の軸線Z2に一致している。第3の歯車213は、当該第3の歯車213の中心軸線Z33の周りに回転可能とされている。
第2の歯車212の中心軸線Z32および第3の歯車213の中心軸線Z33は、第1の軸線Z1に対して傾斜した状態で、第1の軸線Z1の周りを回動するようになっている。そこで、第2の歯車212および第3の歯車213を、軸心揺動歯車ともいう。
The center axis Z32 of the second gear 212 coincides with the second axis Z2. The second gear 212 is rotatable around the central axis Z32 of the second gear 212.
The center axis Z33 of the third gear 213 coincides with the second axis Z2. The third gear 213 is rotatable around the central axis Z33 of the third gear 213.
The center axis Z32 of the second gear 212 and the center axis Z33 of the third gear 213 are rotated around the first axis Z1 while being inclined with respect to the first axis Z1. . Therefore, the second gear 212 and the third gear 213 are also referred to as axially oscillating gears.

これに対して、第1の歯車211の中心軸線Z31および第4の歯車214の中心軸線Z34は、回動も変位もしない。そこで、第1の歯車211および第4の歯車214を、軸心固定歯車ともいう。
第1の歯車211と、この第1の歯車211に動力伝達可能に噛み合う第2の歯車212とによって、第1の揺動型歯車装置78が構成されている。また、第3の歯車213と、この第3の歯車213に動力伝達可能に噛み合う第4の歯車214とによって、第2の揺動型歯車装置88が構成されている。また、第1の揺動型歯車装置78と、第2の揺動型歯車装置88とによって、第3の揺動型歯車装置89が形成されている。
On the other hand, the central axis Z31 of the first gear 211 and the central axis Z34 of the fourth gear 214 are neither rotated nor displaced. Therefore, the first gear 211 and the fourth gear 214 are also referred to as axial center fixed gears.
The first oscillating gear device 78 is configured by the first gear 211 and the second gear 212 that meshes with the first gear 211 so that power can be transmitted. Further, a second oscillating gear device 88 is constituted by the third gear 213 and the fourth gear 214 that meshes with the third gear 213 so that power can be transmitted. The first oscillating gear device 78 and the second oscillating gear device 88 form a third oscillating gear device 89.

第3の揺動型歯車装置89の入力部材20および出力部材22は、それぞれの中心軸線が合致しており、内輪391の第1の端部391aおよび第2の端部391bを挟んで配置されている。
第1の歯車211は、側面70を有している。側面70は、入力部材20の軸方向端部に設けられている。また、第4の歯車214は、側面73を有している。側面73は、出力部材22の軸方向端部に設けられている。
The input member 20 and the output member 22 of the third oscillating gear device 89 have the same center axis, and are arranged with the first end portion 391a and the second end portion 391b of the inner ring 391 interposed therebetween. ing.
The first gear 211 has a side surface 70. The side surface 70 is provided at the end of the input member 20 in the axial direction. The fourth gear 214 has a side surface 73. The side surface 73 is provided at the axial end of the output member 22.

内輪391は、第2の歯車212の側面71と、第3の歯車213の側面72とを有している。第2の歯車212の側面71と、第3の歯車213の側面72とは、内輪391の軸線方向に互いに対向している。第2の歯車212の側面71は、内輪391の第1の端部391aの一部として形成されており、第1の歯車211の側面70に対向している。第3の歯車213の側面72は、内輪391の第2の端部391bの一部として形成されており、第4の歯車214の側面73に対向している。   The inner ring 391 has a side surface 71 of the second gear 212 and a side surface 72 of the third gear 213. The side surface 71 of the second gear 212 and the side surface 72 of the third gear 213 are opposed to each other in the axial direction of the inner ring 391. A side surface 71 of the second gear 212 is formed as a part of the first end portion 391 a of the inner ring 391 and faces the side surface 70 of the first gear 211. The side surface 72 of the third gear 213 is formed as a part of the second end 391 b of the inner ring 391 and faces the side surface 73 of the fourth gear 214.

図5は、第1の揺動型歯車装置78の要部の斜視図である。図4および図5を参照して、第1の歯車211は、当該第1の歯車211の側面70に形成された複数の保持溝79と、各保持溝79に保持された複数のピン77とを有している。
第2の歯車212は、当該第2の歯車212の側面71に形成され対応するピン77に係合する複数の歯溝80を含んでいる。歯溝80とピン77とが互いに係合できるようになっている。
FIG. 5 is a perspective view of a main part of the first oscillating gear device 78. 4 and 5, the first gear 211 includes a plurality of holding grooves 79 formed on the side surface 70 of the first gear 211, and a plurality of pins 77 held in the holding grooves 79. have.
The second gear 212 includes a plurality of tooth grooves 80 formed on the side surface 71 of the second gear 212 and engaged with the corresponding pins 77. The tooth gap 80 and the pin 77 can be engaged with each other.

保持溝79およびピン77は、側面70において、入力部材20の周方向についての全域に亘って、入力部材20の周方向に等間隔に配置されている。
歯溝80は、側面71において、内輪391の周方向についての全域に亘って、内輪391の周方向に等間隔に配置されている。
保持溝79およびピン77のそれぞれは、例えば38個が配置されている。歯溝80の数は、ピン77の数とは異なる数、例えば、ピン77の数よりも多い数である40個とされている。なお、軸心固定歯車の歯数は、軸心揺動歯車の歯数よりも少なくなる。
The holding grooves 79 and the pins 77 are arranged on the side surface 70 at equal intervals in the circumferential direction of the input member 20 over the entire area in the circumferential direction of the input member 20.
The tooth grooves 80 are arranged on the side surface 71 at equal intervals in the circumferential direction of the inner ring 391 over the entire area in the circumferential direction of the inner ring 391.
For example, 38 pieces of the holding grooves 79 and the pins 77 are arranged. The number of tooth gaps 80 is a number different from the number of pins 77, for example, 40 that is larger than the number of pins 77. Note that the number of teeth of the shaft fixed gear is smaller than the number of teeth of the shaft swing gear.

各ピン77は、第1の歯車211の歯81を形成するためのものであり、例えば円柱状をなす針状ころである。これらのピン77は、第1の歯車211の中心軸線Z31を中心とする放射状に配置されている。各ピン77の半部は、対応する保持溝79から突出して断面半円形形状をなしている。この突出している半部が、第1の歯車211の歯81とされている。各ピン77のうち、第1の歯車211の径方向R1に関する外端77aは、環状の外保持器76によって一括して保持されており、第1の歯車211の径方向R1に関する内端77bは、環状の内保持器75によって一括して保持されている。   Each pin 77 is for forming the teeth 81 of the first gear 211 and is, for example, a needle roller having a cylindrical shape. These pins 77 are arranged radially about the central axis Z31 of the first gear 211. Half of each pin 77 protrudes from the corresponding holding groove 79 and has a semicircular cross section. The protruding half is the tooth 81 of the first gear 211. Out of each pin 77, the outer end 77a of the first gear 211 in the radial direction R1 is collectively held by the annular outer cage 76, and the inner end 77b of the first gear 211 in the radial direction R1 is These are held together by an annular inner holder 75.

各ピン77は、これら外保持器76および内保持器75によって、入力部材本体201の保持溝79に接触状態で保持されている。外保持器76および内保持器75のそれぞれは、弾性を有する部材、例えば合成樹脂により形成されており、入力部材本体201に取り付けられている。
図5を参照して、保持溝79は、第1の歯車211の中心軸線Z31を中心に放射状に細長に形成されて、第1の歯車211の径方向に関して側面70の全域に延びており、第1の歯車211の周方向に等間隔に配置されている。保持溝79の数は、ピン77の数と等しくされており、各保持溝79にピン77が保持されている。なお、図5では、内保持器75および外保持器76は図示していない。
Each pin 77 is held in contact with the holding groove 79 of the input member main body 201 by the outer holder 76 and the inner holder 75. Each of the outer cage 76 and the inner cage 75 is formed of an elastic member, for example, a synthetic resin, and is attached to the input member main body 201.
Referring to FIG. 5, the holding groove 79 is radially elongated around the central axis Z31 of the first gear 211, and extends across the entire side surface 70 in the radial direction of the first gear 211. The first gear 211 is arranged at equal intervals in the circumferential direction. The number of holding grooves 79 is equal to the number of pins 77, and the pins 77 are held in the holding grooves 79. In FIG. 5, the inner holder 75 and the outer holder 76 are not shown.

歯溝80は、第2の歯車212の中心軸線Z32を中心に放射状に細長に形成されて、第2の歯車212の径方向(内輪391の径方向でもある。)に関して側面71の全域に延びており、第2の歯車212の周方向に等間隔に配置されている。歯溝80の数は、ピン77の数とは異なる数にされている。ピン77の数と歯溝80の数との差に応じて、入力部材本体201と内輪391との間で変速を行うことができる。   The tooth groove 80 is formed in an elongated shape radially about the central axis Z32 of the second gear 212, and extends over the entire side surface 71 in the radial direction of the second gear 212 (also the radial direction of the inner ring 391). And arranged at equal intervals in the circumferential direction of the second gear 212. The number of tooth spaces 80 is different from the number of pins 77. Depending on the difference between the number of pins 77 and the number of tooth gaps 80, a shift can be performed between the input member main body 201 and the inner ring 391.

再び図4を参照して、内輪391の第2の軸線Z2が入力部材20の第1の軸線Z1に対して所定角度λだけ傾斜していることにより、第1の歯車211の複数のピン77のうちの一部のピン77と、第2の歯車212の複数の歯溝80のうちの一部の歯溝80とが、互いに噛み合っている。
図6は、図4のVI−VI線に沿う要部の断面図である。図6は、歯溝80に噛み合っているピン77の長手方向と直交する断面を示している。図5および図6を参照して、ピン77の外周面は、円筒面により形成されている。ピン77の中心軸線J1に沿う方向に関して、ピン77の外周面の直径は、一定とされている。
Referring to FIG. 4 again, the second axis Z2 of the inner ring 391 is inclined by a predetermined angle λ with respect to the first axis Z1 of the input member 20, whereby a plurality of pins 77 of the first gear 211 are obtained. A part of the pins 77 and a part of the plurality of tooth grooves 80 of the second gear 212 mesh with each other.
6 is a cross-sectional view of a main part taken along line VI-VI in FIG. FIG. 6 shows a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the pin 77 meshing with the tooth groove 80. Referring to FIGS. 5 and 6, the outer peripheral surface of pin 77 is formed of a cylindrical surface. The diameter of the outer peripheral surface of the pin 77 is constant with respect to the direction along the central axis J1 of the pin 77.

歯溝80は、断面凹湾曲形状の樋状をなして延びている。また、ピン77の中心軸線に直交する断面において、歯溝80の内面は、例えば、いわゆるゴシックアーク形状とされている。歯溝80の底801が先鋭な形状とされている。歯溝80の底801とピン77とは、互いに接触しないようになっている。また、歯溝80の断面形状は、歯溝80の長手方向の全域に亘って同じ形状を有している。歯溝80は、底801を挟んで第2の歯車212の周方向に並ぶ一対の接触部分802を含んでいる。ピン77の突出端が、歯溝80の最も奥にまで達したときに、一対の接触部分802とピン77の外周面とがそれぞれ接触できるようになっている。各接触部分802は、円弧面により形成されている。この円弧面の曲率半径は、ピン77の外周面の半径よりも大きくされている。   The tooth groove 80 extends in the shape of a bowl having a concave curved cross section. In addition, in the cross section orthogonal to the central axis of the pin 77, the inner surface of the tooth groove 80 has, for example, a so-called gothic arc shape. The bottom 801 of the tooth gap 80 is sharpened. The bottom 801 of the tooth gap 80 and the pin 77 are not in contact with each other. Further, the cross-sectional shape of the tooth groove 80 has the same shape over the entire region of the tooth groove 80 in the longitudinal direction. The tooth groove 80 includes a pair of contact portions 802 arranged in the circumferential direction of the second gear 212 with the bottom 801 interposed therebetween. When the protruding end of the pin 77 reaches the innermost part of the tooth gap 80, the pair of contact portions 802 and the outer peripheral surface of the pin 77 can come into contact with each other. Each contact portion 802 is formed by an arc surface. The radius of curvature of the arc surface is larger than the radius of the outer peripheral surface of the pin 77.

図4を参照して、第3の歯車213は、下記の点を除いて、第2の歯車212と同じに構成されている。また、第4の歯車214は、下記の点を除いて、第1の歯車211と同じに構成されている。すなわち、第4の歯車214は、出力部材22に設けられている。また、第3の歯車213は、内輪391の第2の端部319bに設けられている。また、第3の歯車213と第4の歯車214の歯数差は、第1の歯車211と第2の歯車212との歯数差とは、異なっている。例えば、本実施形態では、第1の歯車211と第2の歯車212との歯数差は、第3の歯車213と第4の歯車214の歯数差よりも大きくされているが、逆にすることも考えられる。   Referring to FIG. 4, the third gear 213 is configured in the same manner as the second gear 212 except for the following points. The fourth gear 214 is configured in the same manner as the first gear 211 except for the following points. That is, the fourth gear 214 is provided on the output member 22. The third gear 213 is provided at the second end 319 b of the inner ring 391. Further, the difference in the number of teeth between the third gear 213 and the fourth gear 214 is different from the difference in the number of teeth between the first gear 211 and the second gear 212. For example, in the present embodiment, the difference in the number of teeth between the first gear 211 and the second gear 212 is larger than the difference in the number of teeth between the third gear 213 and the fourth gear 214, but conversely It is also possible to do.

また、第3の歯車213の側面72は、複数の歯溝110を有している。歯溝110は、上述の歯溝80と同様に形成されている。
第4の歯車214の側面73は、複数の保持溝109と、複数のピン87と、ピン87を保持するための内保持器85および外保持器86とを有している。保持溝109は、第1の歯車211の保持溝79と同じに構成されている。ピン87は、第1の歯車211のピン77と同じに構成されている。内保持器85および外保持器86は、内保持器75および外保持器76と同じに構成されている。
Further, the side surface 72 of the third gear 213 has a plurality of tooth spaces 110. The tooth gap 110 is formed in the same manner as the tooth gap 80 described above.
The side surface 73 of the fourth gear 214 has a plurality of holding grooves 109, a plurality of pins 87, and an inner holder 85 and an outer holder 86 for holding the pins 87. The holding groove 109 is configured in the same manner as the holding groove 79 of the first gear 211. The pin 87 is configured in the same manner as the pin 77 of the first gear 211. The inner cage 85 and the outer cage 86 are configured in the same manner as the inner cage 75 and the outer cage 76.

第3の歯車213および第4の歯車214の噛み合い状態は、第1の歯車212と第2の歯車212との噛み合い状態と同じである。第3の歯車213および第4の歯車214についての詳しい説明は省略するが、第3の歯車213および第4の歯車214においても、第1の歯車212と第2の歯車212との関係において得られる作用および効果を得ることができる。以下では、第1の歯車212と第2の歯車212との関係に則して説明する。   The meshing state of the third gear 213 and the fourth gear 214 is the same as the meshing state of the first gear 212 and the second gear 212. Although a detailed description of the third gear 213 and the fourth gear 214 is omitted, the third gear 213 and the fourth gear 214 can also be obtained from the relationship between the first gear 212 and the second gear 212. Effects can be obtained. Below, it demonstrates according to the relationship between the 1st gearwheel 212 and the 2nd gearwheel 212. FIG.

図3を参照して、伝達比可変機構用モータ23のロータ231は、軸方向Sに延びる筒状のロータコア112を含んでいる。
本実施形態では、軌道輪ユニット39の外輪392を支持するロータコア112が、第1の軸受31を介して入力部材20の筒状部材202を回転可能に支持するとともに、第3の軸受33を介して出力部材22の筒状部材222を回転可能に支持している。
Referring to FIG. 3, the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 includes a cylindrical rotor core 112 extending in the axial direction S.
In the present embodiment, the rotor core 112 that supports the outer ring 392 of the bearing ring unit 39 rotatably supports the cylindrical member 202 of the input member 20 via the first bearing 31, and via the third bearing 33. The cylindrical member 222 of the output member 22 is rotatably supported.

また、第1の軸受31の外輪は、ロータコア112の段部により軸方向に位置決めされている。第3の軸受33の外輪は、ロータコア112の段部により軸方向に位置決めされている。軌道輪ユニット39の外輪392は、ロータコア112の段部により軸方向に位置決めされている。これにより、外輪392と、入力部材20と、出力部材22との、互いの軸方向の相対移動が規制されている。   Further, the outer ring of the first bearing 31 is positioned in the axial direction by the step portion of the rotor core 112. The outer ring of the third bearing 33 is positioned in the axial direction by the step portion of the rotor core 112. The outer ring 392 of the bearing ring unit 39 is positioned in the axial direction by the step portion of the rotor core 112. Thereby, the relative movement in the axial direction of the outer ring 392, the input member 20, and the output member 22 is restricted.

また、ロータコア112は、第1および第3の軸受31,33を軸方向Sに挟む第2および第4の軸受32,34によって、両持ち支持されている。
第2の軸受32は、第1のハウジング51の一端の内径部に形成された環状凸部114に保持されている。第4の軸受34は、第2のハウジング52の他端の内径部に形成された環状の延伸部115に保持されている。
The rotor core 112 is supported at both ends by second and fourth bearings 32 and 34 that sandwich the first and third bearings 31 and 33 in the axial direction S.
The second bearing 32 is held by an annular convex portion 114 formed on the inner diameter portion of one end of the first housing 51. The fourth bearing 34 is held by an annular extending portion 115 formed at the inner diameter portion of the other end of the second housing 52.

環状の延伸部115は、第2のハウジング52の他端に設けられた隔壁部116から、軸方向Sの一方S1側に延びる筒状をなしており、ロータコア112の内方に挿入されている。
図7は、第1の揺動型歯車装置78の側面図である。図7を参照して、第1の歯車211の複数のピン77および第2の歯車212の複数の歯溝80が、互いに同時に係合している。一方で、同時に互いに係合するピン77と歯溝80とが、複数対あるので、ピン77と歯溝80との干渉が生じ易くなる。この干渉が生じると、周方向に振動および騒音が生じる。
The annular extending portion 115 has a cylindrical shape extending from the partition wall portion 116 provided at the other end of the second housing 52 to one side S1 in the axial direction S, and is inserted inward of the rotor core 112. .
FIG. 7 is a side view of the first oscillating gear device 78. Referring to FIG. 7, the plurality of pins 77 of the first gear 211 and the plurality of tooth grooves 80 of the second gear 212 are simultaneously engaged with each other. On the other hand, since there are a plurality of pairs of pins 77 and tooth grooves 80 that simultaneously engage with each other, interference between the pins 77 and the tooth grooves 80 is likely to occur. When this interference occurs, vibration and noise occur in the circumferential direction.

本実施形態では、上述の干渉の発生を抑制できるように、後述する式(1)が成立するように、第1の揺動型歯車装置78が構成されている。
なお、第2の揺動型歯車装置88においても、同様に式(1)が成立するように構成されている。また、第3の揺動型歯車装置89においては、第1および第2の揺動型歯車装置78,88の両方で式(1)が成立するのが好ましいが、第1および第2の揺動型歯車装置78,88の一方で式(1)が成立するようにしてもよい。以下では、第1の揺動型歯車装置78に則して説明する。
In the present embodiment, the first oscillating gear device 78 is configured so that a formula (1) described later is established so that the above-described interference can be suppressed.
Note that the second oscillating gear device 88 is also configured to satisfy the same expression (1). In the third oscillating gear device 89, it is preferable that the expression (1) is satisfied in both the first and second oscillating gear devices 78 and 88. Expression (1) may be established on one of the dynamic gear devices 78 and 88. In the following, description will be made in accordance with the first oscillating gear device 78.

図8は、第1の揺動型歯車装置78の模式図である。図8を参照して、第1の揺動型歯車装置78において、互いに噛み合っているピン77および歯溝80は、ピン77の長手方向X5に関して所定長さX2の係合領域771,803で係合している。係合領域771は、ピン77の外周面にある。係合領域803は、歯溝80の内面にある。
ピン77の中心軸線J1は、係合領域771,803とはピン77の径方向R5に対向する対向領域J11を含んでいる。対向領域J11内のピン77の中心軸線J1上の任意の点P2と第1の軸線Z1との距離をrCOとし、任意の点P2と第2の軸線Z2との距離をrFOとし、第1の歯車211のピン77の数をZC とし、第2の歯車212の歯溝80の数をZF とするときに、下記式(1) :rCO/rFO=ZC /ZF ……(1) 、が成立している。
FIG. 8 is a schematic diagram of the first oscillating gear device 78. Referring to FIG. 8, in the first oscillating gear device 78, the pin 77 and the tooth groove 80 meshing with each other are engaged in engagement regions 771 and 803 having a predetermined length X2 with respect to the longitudinal direction X5 of the pin 77. Match. The engagement region 771 is on the outer peripheral surface of the pin 77. The engagement region 803 is on the inner surface of the tooth gap 80.
The central axis J1 of the pin 77 includes a facing region J11 that faces the engaging regions 771, 803 in the radial direction R5 of the pin 77. The distance between the arbitrary point P2 on the central axis J1 of the pin 77 in the facing area J11 and the first axis Z1 is r CO , the distance between the arbitrary point P2 and the second axis Z2 is r FO , When the number of the pins 77 of the first gear 211 is Z C and the number of the tooth grooves 80 of the second gear 212 is Z F , the following formula (1): r CO / r FO = Z C / Z F …… (1) is established.

本実施形態によれば、上述の一方の歯車としての第1の歯車211および他方の歯車としての第2の歯車212が互いに噛み合って回転するときに、ピン77の3次元の揺動運動のうちで、ピン77の中心軸線J1に平行な軸線の周りの揺動運動の量が小さくなるので、ピン77が歯溝80に出入りするときの振動が小さくなる。その結果、第1の揺動型歯車装置78の振動および騒音の発生を抑制することができる。   According to the present embodiment, when the first gear 211 as one gear and the second gear 212 as the other gear are engaged with each other and rotated, Thus, since the amount of swinging motion around the axis parallel to the central axis J1 of the pin 77 is reduced, the vibration when the pin 77 enters and exits the tooth groove 80 is reduced. As a result, vibration and noise generation of the first oscillating gear device 78 can be suppressed.

式(1) の距離rCOは、実測値であってもよいし、実測値または目標値を用いて計算により求めた計算値であってもよい。距離rFOも同様である。これらの距離rCOと距離rFOとから、式(1) の左辺のr比(r比=rCO/rFO)を算出し、算出したr比が歯数比と一致すればよい。このときに、式(1) が成立するといえる。
例えば、第1の軸線Z1と第2の軸線Z2とのなす角度をλとし、第1の軸線Z1が延びる方向に関して、第1の軸線Z1および第2の軸線Z2の交点P1と任意の点P2との距離をARCとし、第2の軸線Z2が延びる方向に関して、交点P1と任意の点P2との距離をARFとしたときに、下記式(2) ,(3) が成り立つ。
RF=ARC×cos λ−rCO×sin λ ……(2)
FO=rCO×cos λ−ARC×sin λ ……(3)
例えば、第1の揺動型歯車装置78の第1および第2の歯車211,212の諸元(目標値または測定値)として、角度λ、距離rCOおよび距離ARF(または距離ARC)が与えられることがある。このときには、式(2) ,(3) と、与えられた諸元、すなわち、角度λ,距離rCO,距離ARF(または距離ARC)とを用いて、距離rFOを求めることができ、さらに、式(1) の左辺のr比を求めることができる。
The distance r CO in the equation (1) may be an actual measurement value or a calculation value obtained by calculation using the actual measurement value or the target value. The same applies to the distance rFO . From the distance r CO and the distance r FO , the r ratio (r ratio = r CO / r FO ) on the left side of the equation (1) is calculated, and the calculated r ratio should coincide with the tooth number ratio. At this time, it can be said that Formula (1) is materialized.
For example, an angle formed by the first axis Z1 and the second axis Z2 is λ, and an intersection point P1 between the first axis Z1 and the second axis Z2 and an arbitrary point P2 with respect to the direction in which the first axis Z1 extends. the distance between the a RC, in the direction in which the second axis Z2 extends, a distance between the intersection P1 and the arbitrary point P2 is taken as a RF, the following formula (2), (3) holds.
A RF = A RC × cos λ−r CO × sin λ (2)
r FO = r CO × cos λ−A RC × sin λ (3)
For example, as the specifications (target values or measured values) of the first and second gears 211 and 212 of the first oscillating gear device 78, the angle λ, the distance r CO, and the distance A RF (or the distance A RC ). May be given. At this time, the distance r FO can be obtained by using the equations (2) and (3) and the given specifications, that is, the angle λ, the distance r CO , and the distance A RF (or the distance A RC ). Furthermore, the r ratio of the left side of the equation (1) can be obtained.

例えば、上述の任意の点P2は、第1の軸線Z1および第2の軸線Z2をともに含む平面P12(図6参照)に含まれている。より具体的には、上述の任意の点P2は、ピン77の中心軸線J1上において、対向領域J11の中央位置に配置されている。この場合、振動を効果的に抑制できる。
式(1) が成立する場合には、上述の任意の点P2を通り第1の軸線Z1を中心とする円に沿って測ったときの第1の歯車211のピン77のピッチと、上述の任意の点P2を通り第2の軸線Z2を中心とする円に沿って測ったときの第2の歯車212の歯溝80のピッチとが、互いに等しくなる。
For example, the arbitrary point P2 described above is included in a plane P12 (see FIG. 6) including both the first axis Z1 and the second axis Z2. More specifically, the arbitrary point P2 described above is arranged at the center position of the facing region J11 on the central axis J1 of the pin 77. In this case, vibration can be effectively suppressed.
When the formula (1) is established, the pitch of the pin 77 of the first gear 211 when measured along a circle passing through the above-mentioned arbitrary point P2 and centering on the first axis Z1, The pitches of the tooth grooves 80 of the second gear 212 when measured along a circle passing through the arbitrary point P2 and centered on the second axis Z2 are equal to each other.

換言すれば、式(1) が成立するように諸元(例えば、距離rCO、距離rFO)を設定することにより、第1の歯車211および第2の歯車212の歯のピッチを互いに等しくすることを、確実に且つ容易に達成できる。従って、第1の揺動型歯車装置78の振動および騒音の低減を確実に且つ容易に達成できる。
なお、従来の揺動型歯車装置においては、第1および第2の歯車の歯のピッチは、あまり重要視されていなかった。その結果、例えば、上述の諸元の設定において、式(1) が成立するようには設定されていなかったので、第1および第2の歯車の歯のピッチは、互いに異なっていた。その結果、上述の振動および騒音の原因となっていた。
In other words, by setting the specifications (for example, the distance r CO and the distance r FO ) so that the expression (1) is established, the pitches of the teeth of the first gear 211 and the second gear 212 are equal to each other. This can be achieved reliably and easily. Therefore, the vibration and noise of the first oscillating gear device 78 can be reliably and easily reduced.
In the conventional oscillating gear device, the pitch of the teeth of the first and second gears has not been considered as important. As a result, for example, in the setting of the above-mentioned specifications, since the formula (1) is not established, the tooth pitches of the first and second gears are different from each other. As a result, the above-described vibration and noise were caused.

また、振動を抑制できるようなピンまたは歯溝の形状を採用することが考えられる。このような形状は、複雑なので、加工が困難であり、また、製造コストが高価になる。これに対して、本実施形態では、振動の発生を抑制するために、上述の式(1) が成立する値に一対の歯車の諸元を設定するので、ピンおよび歯溝の形状を簡素化できる。従って、製造コストを安価にできる。しかも、振動と騒音との発生を抑制できる。   It is also conceivable to adopt a pin or tooth groove shape that can suppress vibration. Since such a shape is complicated, it is difficult to process, and the manufacturing cost is high. On the other hand, in this embodiment, in order to suppress the occurrence of vibration, the specifications of the pair of gears are set to values that satisfy the above-described equation (1), so the shapes of the pin and the tooth gap are simplified. it can. Therefore, the manufacturing cost can be reduced. In addition, generation of vibration and noise can be suppressed.

また、上述の式(1) が成立することによる効果を、具体的に説明する。すなわち、互いに噛み合う特定のピン77および歯溝80の相対移動を考える。式(1) が成立するときの歯溝80に対するピン77の相対移動の軌跡を、後述する式(4) により求めた。また、式(1) が成立しないときの歯溝に対するピンの相対移動の軌跡を、同様に求めた。
図9は、ピンと歯溝との相対移動の軌跡の計算結果を示すグラフであり、(a)に式(1) が成立しない従来の場合を示し、(b)に式(1) が成立する本実施形態の場合を示す。(a)、(b)の横軸は、歯車の回転方向に関する歯溝に対するピンの相対移動量を示す。(a)、(b)の縦軸は、歯溝の深さ方向に関する歯溝に対するピンの相対移動量を示す。また、(a),(b)のグラフは、歯溝に対するピンの中心位置を示す点を計算により求め、求められた点を線で結んだものであり、ピンの中心が歯溝の底に最も接近したときのピンの中心位置を点G0で図示している。
Further, the effect obtained by the above-described expression (1) will be specifically described. That is, consider the relative movement of the specific pin 77 and the tooth groove 80 that mesh with each other. The locus of the relative movement of the pin 77 with respect to the tooth groove 80 when the formula (1) is established was obtained by the formula (4) described later. In addition, the locus of the relative movement of the pin with respect to the tooth gap when Equation (1) is not satisfied was similarly obtained.
FIG. 9 is a graph showing the calculation result of the relative movement trajectory between the pin and the tooth gap. FIG. 9A shows a conventional case where the expression (1) is not satisfied, and FIG. 9B is the expression where the expression (1) is satisfied. The case of this embodiment is shown. The horizontal axes of (a) and (b) indicate the relative movement amount of the pin with respect to the tooth groove in the rotation direction of the gear. The vertical axis | shaft of (a), (b) shows the relative displacement | movement amount of the pin with respect to the tooth space regarding the depth direction of a tooth space. The graphs (a) and (b) are obtained by calculating a point indicating the center position of the pin with respect to the tooth gap, and connecting the obtained points with a line. The center of the pin is at the bottom of the tooth gap. The center position of the pin when closest is indicated by a point G0.

図9(a)および図9(b)のグラフによると、ピン77は、対応する歯溝80に出入りするときに、歯溝80の深さ方向(グラフの縦方向に相当)に相対移動するとともに、第1の歯車211(第2の歯車212でもよい。)の回転方向(グラフで横方向に相当)に相対移動する。
式(1) が成立する場合(図9(b)参照。)には、式(1) が成立しない場合(図9(a)参照。)と比較して、グラフの横軸に関するピンの相対移動量が相対的に小さい。すなわち、回転方向についてのピン77と歯溝80との相対変位量が小さいといえる。
According to the graphs of FIG. 9A and FIG. 9B, the pins 77 move relative to the depth direction of the tooth spaces 80 (corresponding to the vertical direction of the graph) when entering and exiting the corresponding tooth spaces 80. At the same time, the first gear 211 (or the second gear 212) may be moved relative to the rotation direction (corresponding to the horizontal direction in the graph).
When the formula (1) is satisfied (see FIG. 9B), the pin relative to the horizontal axis of the graph is compared with the case where the formula (1) is not satisfied (see FIG. 9A). The amount of movement is relatively small. That is, it can be said that the relative displacement amount between the pin 77 and the tooth groove 80 in the rotation direction is small.

また、図9(b)を参照して、点G0から、ピン77が、歯溝80の深さ方向に所定距離G4で離れると、ピン77と歯溝80との係合が解除されることになる。この係合が解除されるときの点G5は、2つある。2つの点G5間の回転方向の距離G1を求める。同様に、図9(a)を参照して、2つの点G5間の回転方向の距離G2を求める。
これらの距離G1,G2が大きいほどに、互いに噛み合うピンと歯溝との間で、回転方向の振動が生じ易くなる。式(1)が成立するときの距離G1は、成立しないときの距離G2よりも小さい。従って、振動が生じ難いといえる。
9B, when the pin 77 is separated from the point G0 by a predetermined distance G4 in the depth direction of the tooth groove 80, the engagement between the pin 77 and the tooth groove 80 is released. become. There are two points G5 when this engagement is released. A distance G1 in the rotational direction between the two points G5 is obtained. Similarly, referring to FIG. 9A, the distance G2 in the rotational direction between the two points G5 is obtained.
As these distances G1 and G2 are larger, vibration in the rotational direction is more likely to occur between the pin and the tooth groove that mesh with each other. The distance G1 when Formula (1) is satisfied is smaller than the distance G2 when Formula (1) is not satisfied. Therefore, it can be said that vibration is difficult to occur.

図9(a)および図9(b)のグラフを求めるための後述する式(4) は、揺動型歯車装置の第1の歯車211が歯溝を有し、第2の歯車212がピンを有する場合について、第2の歯車212が首振り運動するときのピンの任意の点の位置を求めるものである。上述の任意の点の位置は、図10の点P3を、図11の3つの回転運動により移動させた点P5の位置として与えられる。なお、ピンと歯溝との中心同士の相対運動を求めるときには、ピンおよび歯溝が何れの歯車にあってもよい。   Equation (4), which will be described later, for obtaining the graphs of FIGS. 9A and 9B, the first gear 211 of the oscillating gear device has a tooth groove, and the second gear 212 is a pin. When the second gear 212 swings, the position of an arbitrary point of the pin is obtained. The position of the arbitrary point described above is given as the position of the point P5 obtained by moving the point P3 in FIG. 10 by the three rotational movements in FIG. In addition, when calculating | requiring the relative motion of the centers of a pin and a tooth space, a pin and a tooth space may exist in any gear.

図10は、第2の歯車のピンの任意の点P3を説明するための第2の歯車の模式図である。図11は、図10の第2の歯車のピンの運動の説明図である。なお、図11には、第2の歯車212が首振り運動するときのピンの外周上の任意の点の軌跡と、この軌跡の包絡線(二点鎖線で図示)も図示されている。
図10を参照して、第2の軸線Z2は座標軸のZ軸に沿っている。P3は、第2の歯車212のピンの任意の点であり、ピンの外周面上にある場合を図示されている。rR は、任意の点P3を表すための変数であり、任意の点P3とピンの中心軸線J1との距離である。任意の点P3がピンの外周面上にあるときには、距離rR はピンの外周面の半径に等しい。λR は、第2の軸線Z2と直交する平面に対するピンの中心軸線J1のなす角度である。また、θR は、任意の点P3を表すための変数であり、ピンの中心軸線J1の周りの角度である。dは、任意の点P3を表すための変数であり、ピンの中心軸線J1に沿う方向に関するピンの中心P4と点P3との距離である。rF3は、ピンの中心軸線J1上にあるピンの中心P4と、第2の軸線Z2との距離である。BRFは、第2の軸線Z2が延びる方向に関して、上記交点P1とピンの中心P4との距離である。
FIG. 10 is a schematic diagram of the second gear for explaining an arbitrary point P3 of the pin of the second gear. FIG. 11 is an explanatory view of the movement of the pin of the second gear of FIG. FIG. 11 also shows a locus of an arbitrary point on the outer periphery of the pin when the second gear 212 swings, and an envelope of this locus (shown by a two-dot chain line).
Referring to FIG. 10, the second axis Z2 is along the Z axis of the coordinate axis. P3 is an arbitrary point of the pin of the second gear 212 and is illustrated on the outer peripheral surface of the pin. r R is a variable for representing an arbitrary point P3, and is a distance between the arbitrary point P3 and the central axis J1 of the pin. When the arbitrary point P3 is on the outer peripheral surface of the pin, the distance r R is equal to the radius of the outer peripheral surface of the pin. λ R is an angle formed by the central axis J1 of the pin with respect to a plane orthogonal to the second axis Z2. Θ R is a variable for representing an arbitrary point P3, and is an angle around the central axis J1 of the pin. d is a variable for representing an arbitrary point P3, and is the distance between the pin center P4 and the point P3 in the direction along the center axis J1 of the pin. r F3 is the distance between the pin center P4 on the pin center axis J1 and the second axis Z2. B RF is the distance between the intersection point P1 and the center P4 of the pin in the direction in which the second axis Z2 extends.

図11を参照して、任意の点P3から点P5への3つの回転運動は、Z軸周りの角度−Φでの回転と、X軸周りの角度λでの回転と、Z軸周りの角度iΦでの回転を含んでいる。点P5の位置P05は、下記の式(4) により得られる。
05=M1 ・M2 ・M3 ・P03……(4)
ここで、
03=[X0 ,Y0 ,Z0
0 =rR ・sin θR
0 =d・ cosλR +rR ・sin λR ・ cosθR +rF3
0 =−d・ sinλR +rR ・ cosλR ・ cosθR +BRF
また、P03は、ピンの任意の点P3の位置であり、X0 は、点P3のX座標であり、Y0 は、点P3のY座標であり、Z0 は、点P3のZ座標である。また、M1 は、任意の点を、Z軸まわりに角度−Φで回転させたときの点の位置を求めるためのマトリックスであり、Φの関数である。また、M2 は、任意の点を、X軸まわりに角度λで回転させたときの点の位置を求めるためのマトリックスであり、λの関数である。また、M3 は、任意の点を、Z軸まわりに角度iΦで回転させたときの点の位置を求めるためのマトリックスであり、iΦの関数である。
Referring to FIG. 11, the three rotational movements from arbitrary point P3 to point P5 are as follows: rotation about an angle −Φ about the Z axis, rotation about an angle λ about the X axis, and angle about the Z axis. Includes rotation at iΦ. The position P 05 of the point P5 is obtained by the following equation (4).
P 05 = M 1・ M 2・ M 3・ P 03 …… (4)
here,
P 03 = [X 0 , Y 0 , Z 0 ]
X 0 = r R · sin θ R
Y 0 = d · cos λ R + r R · sin λ R · cos θ R + r F3
Z 0 = −d · sinλ R + r R · cosλ R · cos θ R + B RF
P 03 is the position of an arbitrary point P3 on the pin, X 0 is the X coordinate of the point P3, Y 0 is the Y coordinate of the point P3, and Z 0 is the Z coordinate of the point P3. It is. M 1 is a matrix for obtaining the position of a point when an arbitrary point is rotated around the Z axis at an angle −Φ, and is a function of Φ. M 2 is a matrix for obtaining the position of a point when an arbitrary point is rotated around the X axis at an angle λ, and is a function of λ. M 3 is a matrix for obtaining the position of a point when an arbitrary point is rotated around the Z axis at an angle iΦ, and is a function of iΦ.

また、Φは、第2の歯車212の首振り運動の回転角度である。また、iは、歯数比である。ここで、歯数比i=ZF /ZC =(出力歯数)/(入力歯数)である。例えば、出力歯数は、第2の歯車212の歯数である。入力歯数は、第1の歯車211の歯数である。
式(4) において、rR =0とおき、Y=rC0について解き、rF3=rFO、rCO/rFO=ZC /ZF とおくと、図9(b)のグラフが得られる。
Φ is the rotation angle of the swinging motion of the second gear 212. I is the ratio of the number of teeth. Here, the tooth number ratio i = Z F / Z C = (number of output teeth) / (number of input teeth). For example, the number of output teeth is the number of teeth of the second gear 212. The number of input teeth is the number of teeth of the first gear 211.
In equation (4), if r R = 0 is set, Y = r C0 is solved, and r F3 = r FO and r CO / r FO = Z C / Z F , the graph of FIG. 9B is obtained. It is done.

また、式(4) において、rR =0とおき、Y=rC0について解き、rF3=rFO、rCO/rFO=α・ZC /ZF (α>1)とおくと、図9(a)のグラフが得られる。
図4を参照して、本実施形態では、軸心固定歯車が一対、すなわち、第1および第4の歯車211,214が設けられている。一対の歯車211,214のそれぞれが、軸心揺動歯車としての内輪391の対応する側面71,72に噛み合わされている。この場合、2対の軸心固定歯車および軸心揺動歯車を有する第3の揺動型歯車装置89において、振動および騒音を抑制することができる。
In equation (4), if r R = 0 and Y = r C0 is solved, r F3 = r FO , r CO / r FO = α · Z C / Z F (α> 1) The graph of FIG. 9A is obtained.
Referring to FIG. 4, in this embodiment, a pair of axially fixed gears, that is, first and fourth gears 211 and 214 are provided. Each of the pair of gears 211 and 214 is meshed with the corresponding side surfaces 71 and 72 of the inner ring 391 as an axial center oscillating gear. In this case, vibration and noise can be suppressed in the third oscillating gear device 89 having two pairs of axially fixed gears and axially oscillating gears.

また、本実施形態の伝達比可変機構5は、本実施形態の第3の揺動型歯車装置89を用いている。一対の軸心固定歯車の一方としての第1の歯車211が設けられた入力部材20と、一対の軸心固定歯車の他方としての第4の歯車214が設けられた出力部材22と、軸心揺動歯車としての第2および第3の歯車212,213が設けられ入力部材20および出力部材22の差動回転を許容する中間部材としての内輪391と、中間部材を駆動するための伝達比可変機構用の電動モータ23と、を備えている。この場合、電動モータ23が上述の中間部材を駆動することにより、入力部材20の回転角に対する出力部材22の回転角の比を変更することができる。   Further, the transmission ratio variable mechanism 5 of the present embodiment uses the third oscillating gear device 89 of the present embodiment. The input member 20 provided with the first gear 211 as one of the pair of shaft fixed gears, the output member 22 provided with the fourth gear 214 as the other of the pair of shaft fixed gears, and the shaft center Inner ring 391 as an intermediate member provided with second and third gears 212 and 213 as swinging gears and allowing differential rotation of input member 20 and output member 22, and variable transmission ratio for driving the intermediate member And an electric motor 23 for the mechanism. In this case, the ratio of the rotation angle of the output member 22 to the rotation angle of the input member 20 can be changed by driving the above-described intermediate member by the electric motor 23.

図1を参照して、本実施形態の車両用操舵装置1は、伝達比可変機構5を用いて操舵部材2の操舵角に対する転舵輪4L,4Rの転舵角の比である伝達比を変更可能とされている。入力部材20が操舵部材2に連結され、出力部材22が転舵輪側部材としての第2の軸12に連結されている。
これにより、伝達比を可変とすることにより、車両の走行状態等に応じて、操舵部材2の操舵に対する転舵輪の転舵角を最適にできる。例えば、車庫入れ動作を行うとき等の、車両の停止時または低速走行時には、伝達比を大きくすることで、操舵量に対して転舵輪の転舵量を大きくすることができ、操舵部材の操作量を少なくできる。また、車両が雪道等を走行しているときには、カウンタステア操作を伝達比可変機構で自動的に行ういわゆるアクティブ操舵が可能となる。
Referring to FIG. 1, the vehicle steering apparatus 1 according to the present embodiment uses a transmission ratio variable mechanism 5 to change a transmission ratio that is a ratio of the turning angles of the steered wheels 4 </ b> L and 4 </ b> R to the steering angle of the steering member 2. It is possible. The input member 20 is connected to the steering member 2, and the output member 22 is connected to the second shaft 12 as a steered wheel side member.
Thereby, by making the transmission ratio variable, the turning angle of the steered wheels with respect to the steering of the steering member 2 can be optimized according to the traveling state of the vehicle. For example, when the vehicle is stopped or running at low speed, such as when entering a garage, by increasing the transmission ratio, the turning amount of the steered wheels can be increased relative to the steering amount. The amount can be reduced. Further, when the vehicle is traveling on a snowy road or the like, so-called active steering can be performed in which the counter steer operation is automatically performed by the transmission ratio variable mechanism.

図1および図2を参照して、VGR機能の動作は、以下の通りである。伝達比可変機構用モータ23のロータ231が回転しており、且つ運転者が操舵部材2を保持していることにより入力部材20の回転が規制されている場合には、ロータ231が第1の軸線Z1の周りを回転することにより、軌道輪ユニット39がいわゆるコリオリ運動する。これにより、内輪391が入力部材20と出力部材22とを互いに逆回転させようとする。しかしながら、入力部材20の回転が規制されていることにより、出力部材22のみが回転する。   With reference to FIGS. 1 and 2, the operation of the VGR function is as follows. When the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 is rotating and the rotation of the input member 20 is restricted by the driver holding the steering member 2, the rotor 231 is the first. By rotating around the axis Z1, the ring unit 39 performs a so-called Coriolis motion. As a result, the inner ring 391 attempts to rotate the input member 20 and the output member 22 in the opposite directions. However, because the rotation of the input member 20 is restricted, only the output member 22 rotates.

このとき、第1の歯車211と第2の歯車212との間に第1の歯数差があり、第3の歯車213と第4の歯車214との間に第2の歯数差があり、第1の歯数差および第2の歯数差が互いに異なる。これにより、軌道輪ユニット39の外輪392が1回転しているときに、内輪391は、第1の歯数差に応じた量で回転する。さらに、出力部材22は、第2の歯数差に応じた量で回転する。その結果、伝達比可変機構用モータ23のロータ231の回転が減速されて出力される。   At this time, there is a first tooth number difference between the first gear 211 and the second gear 212, and there is a second tooth number difference between the third gear 213 and the fourth gear 214. The first tooth number difference and the second tooth number difference are different from each other. As a result, when the outer ring 392 of the track ring unit 39 rotates once, the inner ring 391 rotates by an amount corresponding to the first tooth number difference. Further, the output member 22 rotates by an amount corresponding to the second tooth number difference. As a result, the rotation of the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 is decelerated and output.

伝達比可変機構用モータ23のロータ231が回転しており、且つ運転者が操舵部材2を操舵していることにより入力部材20が回転している場合には、出力部材22の回転量は、上述の場合(ロータ231が回転し且つ運転者が操舵部材2を保持していることにより入力部材20の回転が規制されている場合)の回転量に入力部材20(操舵部材2)の回転量を加えた値となる。   When the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 is rotating and the input member 20 is rotating because the driver is steering the steering member 2, the rotation amount of the output member 22 is The rotation amount of the input member 20 (steering member 2) in the above-described case (when the rotation of the input member 20 is restricted by the rotation of the rotor 231 and the driver holding the steering member 2). It becomes the value which added.

これにより、車両が比較的低速で走行している場合には、操舵角θ1を増幅して運転者の操舵を補助する機能を発揮することができる。
また、車両が比較的高速で走行している場合には、例えば、操舵角θ1と車両のヨーレートγとを比較し、車両の挙動を判定する。その結果、操舵角θ1から判定される車両の挙動と検出されたヨーレートγから判定される車両の挙動とが一致していないときには、伝達比可変機構用モータ23のロータ231の回転を増速したり、減速したりすることにより、車両のスタビリティコントロール(姿勢安定制御)を行う。なお、このとき、カウンタステア操作が行われるように伝達比可変機構用モータ23の駆動を制御することもできる。
Thus, when the vehicle is traveling at a relatively low speed, the function of assisting the driver's steering by amplifying the steering angle θ1 can be exhibited.
When the vehicle is traveling at a relatively high speed, for example, the behavior of the vehicle is determined by comparing the steering angle θ1 with the yaw rate γ of the vehicle. As a result, when the vehicle behavior determined from the steering angle θ1 does not match the vehicle behavior determined from the detected yaw rate γ, the rotation of the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 is increased. The vehicle's stability control (posture stability control) is performed by decelerating or decelerating. At this time, the drive of the transmission ratio variable mechanism motor 23 can be controlled so that the counter steer operation is performed.

また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を主に説明する。なお、他の構成については、説明を省略するが、上述の実施形態と同様であり、同一符号を付してある。
例えば、上述の実施形態では、入力部材20の第1の歯車211に保持溝79およびピン77を設け、内輪391の第2の歯車212に歯溝80を設ける場合を説明したが、これには限定されない。例えば、内輪391の第2の歯車212に保持溝79およびピン77を設け、入力部材20の第1の歯車211に歯溝80を設けてもよい。同様に、内輪391の第3の歯車213に保持溝109およびピン87を設け、出力部材22の第4の歯車214に歯溝110を設けてもよい。
Moreover, the following modifications can be considered about this embodiment. In the following description, differences from the above-described embodiment will be mainly described. Although explanations of other configurations are omitted, they are the same as those in the above-described embodiment, and are given the same reference numerals.
For example, in the above-described embodiment, the case where the holding groove 79 and the pin 77 are provided in the first gear 211 of the input member 20 and the tooth groove 80 is provided in the second gear 212 of the inner ring 391 has been described. It is not limited. For example, the holding groove 79 and the pin 77 may be provided in the second gear 212 of the inner ring 391, and the tooth groove 80 may be provided in the first gear 211 of the input member 20. Similarly, the holding groove 109 and the pin 87 may be provided in the third gear 213 of the inner ring 391, and the tooth groove 110 may be provided in the fourth gear 214 of the output member 22.

要は、軸心固定歯車および軸心揺動歯車のうちの一方の歯車は、上記一方の歯車の側面に上記一方の歯車の中心軸線を中心とする放射状に配列された複数の保持溝と、各保持溝にそれぞれ保持され上記一方の歯車の歯を構成するピンと、を含む。ピンが、上記軸心固定歯車および上記軸心揺動歯車のうちの他方の歯車の側面に上記他方の歯車の中心軸線を中心とする放射状に配列された歯溝80に噛み合うようにしてあればよい。   In short, one of the shaft center fixed gear and the shaft center oscillating gear has a plurality of holding grooves arranged radially on the side surface of the one gear and centered on the central axis of the one gear, And a pin that is held in each holding groove and constitutes the teeth of the one gear. If the pins mesh with the tooth grooves 80 radially arranged around the central axis of the other gear on the side surface of the other gear of the shaft fixed gear and the shaft swing gear Good.

また、図示しないが、ピン77および歯溝80に代えて、円錐台形状のピンと、このピンの形状に合致する形状の歯溝とを用いてもよい。この歯溝の内面は、円錐面の一部により形成され、ピンの外周面と線接触または面接触できるようになっている。また、ピンを有する歯車の径方向内方に向かうにしたがって、ピンの直径が小さくなっている。また、ピン77と保持溝79とが単一部材により一体に形成される場合も考えられる。ピン87と歯溝110についても同様である。   Although not shown, instead of the pin 77 and the tooth groove 80, a truncated cone-shaped pin and a tooth groove having a shape matching the shape of the pin may be used. The inner surface of the tooth groove is formed by a part of a conical surface, and can be in line contact or surface contact with the outer peripheral surface of the pin. Further, the diameter of the pin becomes smaller as it goes inward in the radial direction of the gear having the pin. Moreover, the case where the pin 77 and the holding groove 79 are integrally formed by a single member is also considered. The same applies to the pin 87 and the tooth gap 110.

また、第1の歯車211の歯数と第2の歯車212の歯数とが互いに同数にされる場合と、第3の歯車213の歯数と第4の歯車214の歯数とが互いに同数にされる場合とのいずれか一方が採用される場合も考えられる。この場合、歯数が異なる一対の歯車に式(1) を適用できる。
また、上述の各実施形態では、伝達比可変機構5は、操舵軸としてのステアリングシャフト3に適用されていたが、操舵軸としての中間軸8およびピニオン軸15に適用することも考えられる。これらの場合には、出力部材22は、操舵力が伝達される伝達経路において出力部材22よりも転舵輪4L,4R寄りにある転舵輪側部材(例えば、上述の実施形態では、第2の軸12)に連結される。
In addition, when the number of teeth of the first gear 211 and the number of teeth of the second gear 212 are the same, the number of teeth of the third gear 213 and the number of teeth of the fourth gear 214 are the same. It is also conceivable that either one of the cases described above is adopted. In this case, the formula (1) can be applied to a pair of gears having different numbers of teeth.
Further, in each of the above-described embodiments, the transmission ratio variable mechanism 5 is applied to the steering shaft 3 as a steering shaft, but it may be applied to the intermediate shaft 8 and the pinion shaft 15 as the steering shaft. In these cases, the output member 22 is a steered wheel side member closer to the steered wheels 4L and 4R than the output member 22 in the transmission path through which the steering force is transmitted (for example, in the above-described embodiment, the second shaft 12).

また、本発明の伝達比可変機構および揺動型歯車機構を、車両用操舵装置以外の他の装置に適用することができる。例えば、本発明の伝達比可変機構および揺動型歯車機構を、車両の車輪のトー角を可変可能なトー角可変機構や、車両の車輪のキャンバー角を可変可能なキャンバー角可変機構や、車両のショックアブソーバの減衰力を可変可能な減衰力可変機構等に適用できる。本発明の伝達比可変機構および揺動型歯車機構を、車両用操舵装置以外の他の一般の他の歯車装置であって、一対の軸心固定歯車および軸心揺動歯車を有する歯車装置に適用できる。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の変更を施すことができる。   Further, the transmission ratio variable mechanism and the oscillating gear mechanism of the present invention can be applied to devices other than the vehicle steering device. For example, the transmission ratio variable mechanism and oscillating gear mechanism of the present invention can be applied to a toe angle variable mechanism that can vary a toe angle of a vehicle wheel, a camber angle variable mechanism that can vary a camber angle of a vehicle wheel, It can be applied to a damping force variable mechanism that can vary the damping force of the shock absorber. The transmission ratio variable mechanism and the oscillating gear mechanism according to the present invention are other general gear devices other than the vehicle steering device, and the gear device includes a pair of shaft fixed gears and a shaft oscillating gear. Applicable. In addition, various changes can be made within the scope of the matters described in the claims.

1…車両用操舵装置、2…操舵部材、4R,4L…転舵輪、5…伝達比可変機構、12…第2の軸(転舵輪側部材)、20…入力部材、22…出力部材、23…伝達比可変機構用モータ(電動モータ)、70…第1の歯車の側面、71…第2の歯車の側面、72…第3の歯車の側面、73…第4の歯車の側面、77,87…ピン、78…第1の揺動型歯車装置、79,109…保持溝、80,110…歯溝、88…第2の揺動型歯車装置、89…第3の揺動型歯車装置、211…第1の歯車(軸心固定歯車、一方の歯車)、212…第2の歯車(軸心揺動歯車、他方の歯車)、213…第3の歯車(軸心揺動歯車、他方の歯車)、214…第4の歯車(軸心固定歯車、一方の歯車)、391…内輪(中間部材)、771,803…係合領域、J1…ピンの中心軸線、J11…対向領域、P2…任意の点、R5…ピンの径方向、rCO…任意の点と第1の軸線との距離、rFO…任意の点と第2の軸線との距離、X2…所定長さ、X5…ピンの長手方向、Z1…第1の軸線、Z2…第2の軸線、Z31…第1の歯車の中心軸線、Z32…第2の歯車の中心軸線、Z33…第3の歯車の中心軸線、Z34…第4の歯車の中心軸線。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering device for vehicles, 2 ... Steering member, 4R, 4L ... Steering wheel, 5 ... Transmission ratio variable mechanism, 12 ... 2nd axis | shaft (steering wheel side member), 20 ... Input member, 22 ... Output member, 23 ... Transmission ratio variable mechanism motor (electric motor), 70 ... side surface of first gear, 71 ... side surface of second gear, 72 ... side surface of third gear, 73 ... side surface of fourth gear, 77, 87 ... pin, 78 ... first oscillating gear device, 79,109 ... holding groove, 80,110 ... tooth groove, 88 ... second oscillating gear device, 89 ... third oscillating gear device , 211... First gear (axially fixed gear, one gear), 212. Second gear (axially oscillating gear, other gear), 213... Third gear (axially oscillating gear, other gear) , 214 ... 4th gear (shaft fixed gear, one gear), 391 ... inner ring (intermediate member), 771, 803 ... engagement region, 1 ... pin center axis, J11 ... opposed region, P2 ... arbitrary point, R5 ... pin in the radial direction, r CO ... distance between any point of the first axis, the r FO ... arbitrary point and the second Distance from axis, X2 ... predetermined length, X5 ... longitudinal direction of pin, Z1 ... first axis, Z2 ... second axis, Z31 ... center axis of first gear, Z32 ... center of second gear Axis, Z33 ... center axis of the third gear, Z34 ... center axis of the fourth gear.

Claims (4)

第1の軸線上に中心軸線を有しその中心軸線の回りに回転可能な軸心固定歯車と、
上記第1の軸線に対して傾斜した状態で揺動する第2の軸線上に中心軸線を有しその中心軸線の回りに回転可能な軸心揺動歯車と、を備え、
上記軸心固定歯車および上記軸心揺動歯車のうちの一方の歯車は、上記一方の歯車の側面に上記一方の歯車の中心軸線を中心とする放射状に配列された複数の保持溝と、各保持溝にそれぞれ保持され上記一方の歯車の歯を構成するピンと、を含み、
上記ピンが、上記軸心固定歯車および上記軸心揺動歯車のうちの他方の歯車の側面に上記他方の歯車の中心軸線を中心とする放射状に配列された歯溝に噛み合うようにしてあり、
互いに噛み合っている上記ピンおよび上記歯溝は、上記ピンの長手方向に関して所定長さの係合領域で係合し、
上記ピンの中心軸線は、上記係合領域とは上記ピンの径方向に対向する対向領域を含み、
上記対向領域内の上記ピンの中心軸線上の任意の点と上記第1の軸線との距離をrCOとし、
上記任意の点と上記第2の軸線との距離をrFOとし、
上記第1の歯車の上記ピンの数をZC とし、
上記第2の歯車の上記歯溝の数をZF とするときに、下記式(1) が成立することを特徴とする揺動型歯車装置。
CO/rFO=ZC /ZF ……(1)
An axially fixed gear having a central axis on the first axis and rotatable about the central axis;
An axially oscillating gear having a central axis on a second axis that oscillates in an inclined state with respect to the first axis, and rotatable about the central axis;
One of the shaft center fixed gear and the shaft center oscillating gear includes a plurality of holding grooves radially arranged around the central axis of the one gear on the side surface of the one gear, Each pin is held in a holding groove and constitutes a tooth of the one gear, and
The pins are engaged with tooth grooves radially arranged around the central axis of the other gear on the side surface of the other gear of the shaft fixed gear and the shaft swing gear.
The pin and the tooth groove engaged with each other are engaged in an engagement region having a predetermined length in the longitudinal direction of the pin,
The central axis of the pin includes a facing region facing the engaging region in the radial direction of the pin,
The distance between an arbitrary point on the central axis of the pin in the facing region and the first axis is r CO ,
Let r FO be the distance between the arbitrary point and the second axis,
Let Z C be the number of pins of the first gear,
An oscillating gear device in which the following formula (1) is established when the number of the tooth grooves of the second gear is Z F.
r CO / r FO = Z C / Z F (1)
請求項1において、上記軸心固定歯車が一対設けられ、上記一対の軸心固定歯車のそれぞれが、上記軸心揺動歯車の一対の側面のうちの対応する側面に噛み合わされていることを特徴とする揺動型歯車装置。   2. The shaft fixed gear according to claim 1, wherein a pair of the shaft fixed gears are provided, and each of the pair of shaft fixed gears is meshed with a corresponding side surface of the pair of side surfaces of the shaft swing gear. An oscillating gear device. 請求項2に記載の揺動型歯車装置を用いた伝達比可変機構であって、上記一対の軸心固定歯車の一方が設けられた入力部材と、上記一対の軸心固定歯車の他方が設けられた出力部材と、上記軸心揺動歯車が設けられ上記入力部材および出力部材の差動回転を許容する中間部材と、上記中間部材を駆動するための電動モータと、を備え、上記入力部材から上記出力部材への伝達比を可変することを特徴とする伝達比可変機構。   A transmission ratio variable mechanism using the oscillating gear device according to claim 2, wherein an input member provided with one of the pair of shaft fixed gears and the other of the pair of shaft fixed gears are provided. An output member, an intermediate member that is provided with the shaft oscillating gear and allows differential rotation of the input member and the output member, and an electric motor for driving the intermediate member, and the input member A transmission ratio variable mechanism characterized in that the transmission ratio from the output to the output member is variable. 請求項3に記載の伝達比可変機構を用いて操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比である伝達比を変更可能な車両用操舵装置であって、上記入力部材が上記操舵部材に連結され、上記出力部材が転舵輪側部材に連結されていることを特徴とする車両用操舵装置。   A vehicle steering apparatus capable of changing a transmission ratio, which is a ratio of a turning angle of a steered wheel to a steering angle of a steering member, using the transmission ratio variable mechanism according to claim 3, wherein the input member is the steering member. And the output member is connected to the steered wheel side member.
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